·DQB-2型电子缺相保护器
·WSK系列温湿度控制器
·DJR系列加热器
·HKZ1-400型开关柜状态综合指示仪
·HKZ1-600型开关柜智能操控装置
·HKZ1-800型开关柜智能操控装置(无线测温型)
·HRD系列数显电力仪表
- HRD19系列可编程安装式数显电表
- HRD192E系列多功能数显电表
- HRD18系列经济型数显电表
·HRWB系列微机保护装置
- HRWB-2000系列微机保护测控装置
- HRWB-200A通用型微机保护装置
- HRWB-120环网柜专用微机保护装置
·HR-WC系列开关柜电气接点无线测温系统
·HR-XQB型电磁线圈保护器
·HR-CTB系列电流互感器过电压保护器
·干式变压器温度控制器
- BWD系列干变温控
- HR-BWD-4K04Y型干变温度智能监控系统
·干式变压器用冷却风机
·HRZ600系列箱变智能监控装置
·HRWK200新能源箱变专用温湿度控制器
·HR-CS系列智能除湿装置
- HR-CS01智能除湿装置(塑壳)
- HR-CS02智能除湿装置(铁壳)
- HR-CS03智能除湿装置(铝合金)
- HR-CS04智能除湿装置(不锈钢壳)
- HR-CS05智能除湿装置(中塑壳 )
- HR-CS06智能除湿装置(铝合金小款)
·EKL系列接地短路故障指示器
- EKL-2电缆型接地短路故障指示器
- EKL-4面板型接地短路故障指示器
- EKL-5测温型接地短路故障指示器
·HYB-301(302)油浸变压器状态监测装置
- HYB-301油浸变压器状态监测装置
- HYB-302油浸变压器状态监测传感装置
·HR-RZWK-01温压一体油位监测系统
 
技术交流
多功能数显表的研制
发布日期:2011-04-06 15:46:56
 

摘要:设计了一种用于脉冲信号测量的敦显表,该表可以通过给微处理器设定不同的参数对

所测的脉冲信号显示不同的内客,具有线速度显示、转速显示、计长显示、计数显示等多种功能。

关键词:数显袁;微处理器;脉冲

 

0 前言

工业现场的仪表信号通常分为模拟信号和脉冲信号(智能仪表采用通讯方式)两种。对模拟信号的测量,现在市场上大量的三位半或四位半数显表就能够基本满足需要。而对于脉冲信号的测量,现在市场上的数显表由于功能单一,转速表只能显示转速,计数表只能计数,计长表只能计长等等,缺乏一种能够集各种功能于一体的数显表,因而难以解决脉冲信号的测量显示问题。

现场仪表传送过来的脉冲信号,其脉冲频率包含有所测的信息,要将这些信息显示出来,就要测量这些脉冲的频率,并加以不同参数的修正,通过计算显示所希望显示的内容。

 

1 脉冲频率测量的基本方法

11 T法测量

对于低频信号,可直接按测量一个脉冲的周期算出频率。例:假设待测脉冲周期为05s,定时器定时50μs,那么定时器在一个周期内就会溢出10000次。测量结果为:周期T=50×10000=500000μs=0.5s,测量误差为110000=0.1%。同理,20Hz时,测量误差为1‰。若想提高测量精度,可减小定时器定时或者在软件计算上将定时器的最后一个定时值也取出并进行计算。T法测量示意图如图1所示。

12 M法测量

M法测量的原理比较简单,如图2所示,即定时数脉冲数,适用于高频。例:定时时间为1s,在1s时间内计数脉冲个数为2000个,则脉冲频率为2kHz,测量误差为:12000=05‰,足以满足数显表测量的精度要求。

13 MT法测量

对于脉冲信号经整形电路74LSl4处理以后可得到整齐的方波信号。MT法测量的原理就是计脉冲信号个数M。,又测量M,个脉冲的时间,测量原理如图3所示。

Fs=M1*Fp/M2

式中:Fp——定时脉冲频率,Fs——待测脉冲频率。

表头的采样时间大于等于2s(不定),定时器定时20μs。假设所测量脉冲的频率为50Hz,则:Ml=50×2=100(由中断0计数输人)

定时脉冲个数:T2000000200=10000

测量误差:I10000=0.0001(约为0.1)

在软件处理上当时间等于2s时,也许最后一个脉冲周期还未测完,一直要等到最后一个脉冲测完。所以在测量时M1T都不是定值,将测量的M1T加以计算,即可得到频率值:F=M1/T。该频率适用于低频和中频,因为定时器定时200μs限制,MT法测量频率不宜过高,最高到5kHz

1200=1(200*0.00001)=5kHz

该表可测量的频率范围为低频(o52kHz)、高频(225kHz),对于低频采用MT法,对高频采用M法。

 

2 系统电路结构及工作原理

该表采用MCS-51系列的单片机AT89S51作微处理器,串行EEPROM 93C46作为参数记忆单元,参数按键设定,外形最大尺寸48ram×95mrnXl30mm,具有体积小,重量轻,安装调试方便,安全可靠等优点。其电路结构如图4所示。

由外界输人表头的脉冲信号经过光电隔离器隔离,集成电路74LSl4信号处理后,输入单片机AT89S51的中断0口,经单片机计算后送LED显示器显示,段选信号由单片机的PO口输出,经驱动器2003驱动显示器的段选信号,位选信号由单片机的P2.0P2.4口输出,经驱动器2003驱动显示器的位选信号,按键信号的公共端接在单片机的P2.5口,由软件判断按键是否按下以及是哪个按下,带掉电保护功能的串行存储器AT93S46接在单片机的P1.0P13口.用作参数的存储。

 

3 多功能数显裹软件结构及流程

在硬件电路确定的情况下,数显表的功能通过软件来实现。表头的软件设计是在程序初始化后根据P键是否按下来判断是设置参数还是直接测量。因为参数在设置好后不能随意更改,在设置参数时加上口令,口令通过方可修改参数,参数设置都通过上升、下降两键来完成,连续按住上升或下降键,数字设置越来越快,设置方便。每一参数都有相应代码,该表现共有5个参数可设,其中CD01数显表功能代码、CD02表示每转脉冲个数、CD03表示减速比、CD04表示辊子周长、CD05备用。数显表根据需要选用这些参数,侧如:

(1)转速功能需要的参数为:

cD01:设定为1,表示此表是转速表

CD02:每转脉冲数CD03:减速机减速比,没有减速机则设定为1

根据这几个参数,在输入脉冲信号时,数显表显示转速。

(2)线速功能需要的参数为:

CD01:设定为2,表示此表是线速表

CD02:每转脉冲数

CD03:减速机减速比,没有减速机则设定为l

CD04:辊子周长

表头其它功能根据需要设定参数表头自身可以计算显示,这里不再详细叙述。

表头软件流程如图5所示。

4 结束语

“多功能数显表”是在我们原来研制的xQⅢ型车速/转速显表的基础上研制出来的,其硬件使用的是成熟电路,在实验室烘箱连续运行检验,其工作性能稳定,现已有少量投入工业现场使用。通过现场长时间的试验运行,证明多功能数显表硬件设计合理,显示准确直观,是一种理想的数显装置,可以产品化、批量化生产。


 


 


 

 

 
 
扬州市江阳西路2号 邮编:225009 电话: 0514-80872236 13815830828 苏ICP备2021016267号-1
传真:0514-87637238 网址:http://www.yzhrdq.com Email:yzhrdqgs@163.com
服务电话
13815830828
在线客服
362351337

扫一扫,加微信
返回至顶部>>