[发明专利]一种旋转体角速度非接触测量与控制系统

说明书

本发明涉及转速测量领域，特别是涉及一种旋转体角速度非接触测量与控制系统，包括霍尔元件、微处理器1、无线通信模块1、无线通信模块2、电源管理模块、微处理器2、显示模块。其中所述霍尔元件、无线通信模块1、电源管理模块与微处理器1相连；无线通信模块二、显示模块、电源管理模块与微处理器2相连。通过霍尔元件和微处理器1对旋转体的转速进行测量，并利用无线通信模块传输至微处理器2进行数据处理，然后传输至显示模块上。本发明采用无线传输，投入低，速度快，有较好的抗干扰性。选用非接触式霍尔传感器，灵敏度高，功耗低。该系统检测过程直观，数据准确，为旋转体的加速度测量提供了一种有效和方便快捷的测量方法。

技术领域

本发明涉及转速测量领域，特别是涉及一种旋转体角速度非接触测量与控制系统。

背景技术

旋转体装置是生产、生活中应用最广泛的一种装置，在各类生产过程中，旋转体都起到至关重要的作用，因此旋转体装置的稳定运行是保证生产的重要因素之一。而在工业自动化生产中，对旋转体装置的转速进行实时检测，是测量设备运行速度以及观察装置工作是否异常的重要方式。传统的测量方式是在旋转体上安装相应的测量电路，但是因为电路的不稳定性与复杂性，对于转速测量的阻碍较大，同时由于电路硬件的间断接触或不良接触引出射频噪声，产生电磁干扰鉴于上述的测量方法的缺陷。对于上述问题，常见的解决方法是：第一，采用处理能力较高的微处理器；第二，开发独立的转速测量系统；第三，采用数字滤波技术。前两种方法主要是从硬件的角度解决测量误差的问题，容易导致成本的增加；第三种方法则依赖于算法的具体内容，然而现有常见的滤波算法均难以实现。因此我们急需一种电路结构简单、测试准确、操作简单、抗干扰能力强的测量系统。

发明内容

本发明的目的是设计出一种具有结构简单、硬件少、低成本、高精度、抗干扰能力强的旋转体角速度非接触测量与控制系统，使旋转体的转速得到精确的测量并实现信号传输，从而更为准确监测与控制旋转体的工作状况。

为实现上述发明目的，本发明提出这样一种技术方案：一种旋转体角速度非接触测量与控制系统，包括数据采集端和数据处理及显示端，数据采集端包括霍尔元件、微处理器1、无线通信模块1、电源管理模块，数据处理及显示端包括微处理器2、显示模块、无线通信模块2。

其中，霍尔元件用于旋转体角速率的测量，微处理器1接收霍尔元件的转速数据并将转速数据通过无线通信模块1发送，无线通信模块1实时发送旋转体的转速数据,电源管理模块用于转速数据采集装置各部件的电源供应，无线通信模块2用于接受旋转体转速数据,微控制器2处理分析通过无线通信模块2接收的旋转体的转速数据,同时对旋转体转速数据进行处理，输出为角速率数据，显示模块用于旋转体角速度非接触测量与控制系统与用户的交互。

进一步地，微处理器1包括A/D转换功能，在进行转速测量的过程中,将霍尔元件输出的模拟信号转换为可处理的数字信号,并通过无线通信模块进行发送。

进一步地，微处理器2包括计数器和定时器，在进行脉冲计数时采用定时中断方式，即定时器规定时间内发生的脉冲计数即为转速数据,处理后将角速率数据发送至显示模块。

更近一步的，无线通信模块1与无线通信模块2采用HC-08蓝牙模块。

再进一步的，显示模块采用LCD1602a。

作为本发明的优选方案，转速测量传感器选用非接触式霍尔传感器。在使用时在待测旋转体的边缘处设置一块磁钢,霍尔元件与磁钢在2cm范围内，所述磁钢选择钕铁硼材料。

本旋转体角速度非接触测量与控制系统数据采集端工作流程如下：

1)将微处理器1进行系统初始化；

2)将无线收发模块1置为发送数据状态；

3)霍尔元件启动后,输出脉冲信号,微处理器1接收脉冲信号；