[发明专利]一种基于大数据采集的机械转动测速电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械轮转动速度测量的新方法，通过简易电路和数据接口设计，精确测量高速运行的机械转速，并为PID运算提供反馈的瞬时输入量，实现大数据误差分析。

背景技术

机械轮转动速度测量方法主要是计数方法，该方法电路稳定性差，而且测量数据孤立，数据列对比参量有限，很难筛选有效数据，且数据曲线不光滑。速度数据采集的误差直接会影响大型设备的实际作业效果，同时，对低品位能源驱动的细节变化难以区分，本发明能够提高速度测量的精确度，增加数据采集量，以便提升误差分析能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服机械转动速度测量数据不连续的问题，提供一种高效、精确、稳定的数据测量和采集方法。

为解决上述技术问题，本实发明设计了一种单片机通过RS232接口测速电路。单片机测速由激光调制电路和激光接收电路承担，激光调制电路负责将电信号转化成激光并发射出去，激光接收电路负责检测是否有激光入射，并将结果以电脉冲的方式发送给单片机，单片机通过RS232接口和上位机相连，获得转速的大数据采集。 

本发明引入单片机通过RS232接口和上位机相连，获得即时更新的数据列，可以得到不同工况下机械转动转速数据组。

附图说明

图1装置组成框。

图2微控器最小系统原理。

图3激光调制电路。

图4激光接收部分电路。

图5串口通信电路。

图6电源电路。

具体实施方式

参照图2-图5，本发明包括使用MAX232模块的微控器（图2），激光收发电路（图3、图4），串口通信电路（图5）和usb接口电源电路（图6）。

测速装置（以下简称“系统”）由USB接口电源6供电，电源电压Vcc是直流5V。系统上电后，微控器首先对激光发射器3和激光接收器4进行初始化设置，使之工作在发射状态。然后，对串口通信电路5进行初始化，设定波特率，使之能正常和上位机进行数据交换。发射器3和接收器4之间空出适当距离，使之能容纳惯性轮，使惯性轮在转动过程中不会触碰到发射器或接收器。上电，接收器检测到入射激光，在电脑上打开串口助手，即可看到检测的数据组，数据组以序列方式显示，可以根据实际瞬时速度测量需求进行编辑。单片机在预设的单次记录时间到以后对数据进行处理、运算，产生运算结果并发送给上位机，如此往复，并通过缩减时间间隔，测量惯性轮极值角速度。

由上述分析可知，若调制盘的缺口数为N，预设的单次记录时间位t秒，单片机记录的值为T，转速为n（r/s），则n=T/(N*t)，由转速可求得平均角速度。通过数据处理，最终由极限公式可得瞬时角速度。