[发明专利]一种多功能速度测量仪

说明书

本发明公开了一种多功能速度测量仪，由输入输出单元、测量管理单元、计数测量单元、标准频率源和供电电源组成。计数测速单元有N个数字测速通道、1个高频测量通道和频闪测速通道。数字测速通道可以测量旋转速度、旋转加速度、线速度及线加速度。N个数字测速通道可以同时测量N个转速传感器输出电脉冲的转速/频率特性和波形特性，并显示实时波形图。高频测量通道可以测量100KHz～50MHz的高频电脉冲频率。频闪测速通道可以采用频闪灯测量(200～100000)r/min的转速。本发明所提供的技术方案，可以开发系列化产品，广泛适用于多个行业作为速度计量标准测量仪器或检测装备。

技术领域

本发明涉及计量测试技术领域，更具体地讲，涉及旋转速度及旋转加速度、线速度及线加速度量值和多种测速传感器性能测试的一种多功能速度测量仪。

背景技术

传统的速度测量仪器测量功能及其配套的测速传感器比较单一。绝大部分只配套一、二种传感器，测量平均转速或平均线速度量值。对于旋转加速度和线加速度量值的测量，以及速度快速连续变化的运动过程及超低速运动的速度量值，传统产品都不适用。这是因为传统产品的计数测量电路都有计数闸门，有闸门的“开”、“关”及“读数”、“清零”等控制，测量过程的计数不连续，因此无法适应旋转加速度和线加速度的测量计算，也无法连续测量速度快速变化的动态速度量值。对于测速传感器计量性能的检测，偏重于转速和频率特性。因为测速仪没有电脉冲波形测量功能，也就不能满足这种检测需求。

随着我国国民经济和科学技术的快速发展，科学实验、技术革新及工业生产和过程控制中，对各种速度量值的测试及相关计量标准的量值溯源传递，需要有更多功能、更高精度的速度测量仪器。为此，必须进行技术创新，尽快适应这种发展需求。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种多功能速度测量仪的技术方案，可以测量旋转速度及旋转加速度、线速度及线加速度量值，既可以测量200000r/min的超高转速，又可以测量低至0.01r/min的超低转速；既可以测量连续快速变化的运动过程的速度量值，又可以快速高效地测量缓慢变化的运动过程的速度量值；既可以配套多种类型的测速传感器进行速度量值的测量，又可以对多种类型的速度传感器的计量性能进行较为系统全面检测校准的一种多功能速度测量仪。

所述一种多功能速度测量仪，其基本组成部分包括：输入输出单元100、测量管理单元200、计数测量单元300、标准频率源400及供电电源500。图1示出了一种多功能速度测量仪的结构示意图。

所述输入输出单元100，为一种智能触摸式显示屏，作为人机交互界面，由操作者进行测量功能和测量通道选择及相关参数的输入设置操作，通过测量管理单元200通信传输，将相应的指令下达至计数测量单元300，由其执行并完成相应的测量任务后，将相应的数据信息上传至输入输出单元100，由其输出测量结果，在智能触摸显示屏显示，并同时存入其数据库，供检索查阅，或打印输出，或上传网络。

所述测量管理单元200由微处理器和FPGA模块构成，它与计数测量单元300中的微处理器双向通信，对测量计数单元300内各测速通道测量过程进行协调管理，按输入输出单元100输入的指令要求进行计数测量，并将测量数据上传输入输出单元100，在智能触摸显示屏上显示数据处理结果，并将其存储于数据库，可上传或打印输出。

所述计数测量单元300，由微处理器和FPGA模块分别构成数字测速通道301、频闪测速通道302、高频测量通道303。计数测量单元300将标准频率源400输入的10MHz的电脉冲进行20倍频，获得200MHz的电脉冲，作为以测周法测量速度和频率量值的时基电脉冲信号。

所述数字测速通道301，采用了没有计数闸门的连续计数测周电路，对测速传感器连续输入的速度电脉冲，采用“连续化采样计数，分时段测周计时”的等精度测速方法进行速度量值的测量，不仅可以提高转速测量精度和工作效率(特别是低速量程)，也为旋转加速度和线加速度的测量提供了切实可行的技术途径。