Atlab - - - - -

Viteza ventilatorului de măsurare

Să începem cu matematica.

Unitatea de viteză (frecvență) a rotorului ventilatorului sunt în mod tipic de rotații pe minut (rot / min). Ce înseamnă pentru noi în termeni practici? Acest lucru înseamnă că trebuie să luați un cronometru și timp de un minut ia în considerare impuls. Foarte mult timp și nepractice.

Pentru a accelera procesul de măsurare, este posibil să se contoriza numărul de rotații pe secundă, și apoi înmulțiți numărul respectiv 60 - ar trebui să primească aceeași, dar timpul de măsurare este semnificativ mai mică. Cu toate acestea, există o problemă cu precizia măsurătorii. Esența problemei este aceasta:

Să presupunem că ventilatorul se rotește cu o viteză de 1754 rot / min.;
Dacă ne gândim la un ritm minut, apoi un număr și pentru a obține în rezultatul măsurătorii;
Dacă ne gândim pentru o secundă de viteză, vom obține doar 1740 rot / min.

În cazul în care ne-am pierdut încă 14 revoluții?

Această pierdere este legată de eroarea de rotunjire - am contorizat numărul de rotații complete pe secundă (un număr întreg), și, de fapt, rotorul ventilatorului avansat 29.23333333 de ori pe secundă. Aceste aruncat 0.23333333 rot / sec și a făcut o greșeală în 14 rot / min.

Este posibil pentru a îmbunătăți precizia de măsurare? Cu aceasta, un ciclu de măsurare scurtat nu se poate - pentru că nu avem nici o modalitate de a măsura proporția cifrei de afaceri. Desigur, cei care au citit cu atenție despre dispozitivul ventilator, atunci aș spune că nu poți măsura întregul impuls și jumătate ca ventilator tachosensor trimite un semnal de două ori pe rotație. Și, desigur, să fie corect. Dar.

și anume a doua am fixa tachosensor 58 impulsuri, atunci viteza măsurată obține

După cum puteți vedea, ce tachosensor generează două impulsuri pe rotație a rotorului, nu ne-am ajuta la îmbunătățirea preciziei de măsurare. Să încercăm să abordăm problema preciziei de măsurare, pe de altă parte. Să ne amintim că frecvența și perioada legată de ecuația simplă:

Aici F-frecvență, T-perioadă.

Dacă nu măsoară frecvența (așa cum am făcut în exemplele de mai sus), iar perioada următoare impulsuri tachosensor, poate îmbunătăți în mod semnificativ precizia de măsurare va fi suficient de mic în acest moment de măsurare.

Cum se poate măsura timpul? Pentru a face acest lucru:

utilizați un generator de semnal suplimentar de impulsuri stabil (generator de măsurare), perioada acestui semnal trebuie să fie mult mai mică decât perioada de tachosensor semnalului măsurat;
forma de tachosensor semnalului de măsurare durata impulsului egală cu perioada de rotație a rotorului (tachosensor două perioade ale semnalului);
contoriza numărul de impulsuri de la generatorul trece de măsurare în timpul impulsului de măsurare (perioada de rotație a rotorului).

Acum este posibil să se calculeze viteza ventilatorului:

Aici ti - o perioadă de generatorul de impulsuri de măsurare în secunde, N - numărul de impulsuri primite de la măsurarea generatorului în timpul impulsului de măsurare (în secunde) egal cu perioada de rotație a rotorului.

Să ne uităm la un calcul exemplu. Lăsați timpul impulsului de măsurare (ventilator rotor perioada de rotatie) este 0,0342 s, iar perioada de repetare a generatorului de impulsuri de măsurare 0,00001 s (10 ms), atunci perioada de rotație a rotorului vom repara:

N = 0,0342 / 0,00001 = 3420 (impulsuri), iar viteza de rotație va fi F = 60 / (3420 * 0,00001) = 1754 (v / min.)

necesară. Desigur, toate aceste calcule sunt realizate pe cipuri logice simple, este aproape imposibil, astfel încât contorul va face pe microcontroler.

Desen de circuit ventilator detector de viteză de rotație:

Schema Fig.1 metru viteza ventilatorului

După cum puteți vedea, schema a fost foarte simplu.

Pentru a reduce costurile și pentru a simplifica circuitele utilizate cu includerea de oscilator intern microcontroler 4 MHz.

Semnalul de ventilator tachosensor intrare la microcontroler, și formarea intervalului de măsurare, frecvența pulsului de referință, toate calculele sunt făcute în software. Citirile sunt afișate pe ecranul LCD de nouă cifre digitale, transfer de informații în indicatorul este produs într-un cod secvențial. Condensatorul C1 servește pentru a reduce potențialul de zgomot de impuls în tachosensor semnalului.

Puterea la modelul ventilatorului prezentat de calculator 12 în alimentarea cu energie electrică, dar nu există restricții cu privire la puterea de la o altă sursă, cum ar fi de control al ventilatorului de calculator. Vă rugăm să rețineți doar că la viteze de rotație scăzute tachosensor semnal poate deveni instabil.

Gama de ventilator măsurat vitezele de rotație ale 240-9999 r / min. cu condiția ca impulsurile generate de două ori pe tahograf o rotație a rotorului.

măsurare a vitezei se face la fiecare 2 secunde.

In primele experimente, în mod surprinzător că ventilatorul, în loc de 2200-2300 rot / min. Acesta se rotește cu o viteză de 2500 rot / min. Utilizarea osciloscop fost măsurat semnal tachosensor perioadă produsă prin calcularea și a constatat că se află metru. Verificarea Algoritm și nimic nu a dat constante, putem doar presupune că frecvența oscilator intern este semnificativ diferită de cea a promis 4 MHz. Înlocuirea microcontrolerului într-un alt exemplu, a condus la rezultatul dorit - mărturia de oțel să fie adevărate. Aparent, în microcontroler anterior în timpul uneia dintre pereproshivok șterse accidental constant valoarea calibrată corespunzătoare pentru frecvența oscilatorului. Puteți, desigur, să-l restaureze, dar lenea.

Dacă nu doriți să se confrunte cu aceeași situație, sistemul se poate schimba un pic - adăugați un rezonator de cuarț și o pereche de condensatori, precum și necesitatea de a schimba configurația generatorului în firmware-ul microcontroler.

Circuit Varianta cu un rezonator de cuarț este prezentat mai jos:

Schema Fig.2 de rotatie a ventilatorului detector de viteză cu un cristal

Puteți încerca, de asemenea, să folosească în loc de cristal de cuarț, rezonator ceramic 4 MHz, care se găsește în 3.5 „FDD (nu am încercat). Apoi kondenatory C4, C5 nu sunt necesare. Este situat nu departe de interfața conector obișnuit FDD, se pare ca un albastru“ caramel " . ultimele trei terminale pini sunt conectate la microcontroler (în locul rezonator cuarț) și mediu - la sol (punctul de conectare al condensatoarelor C4, C5 din schema Fig.2)

PCB nu am făcut valoare practică pentru mine, acest aparat de măsură nu este - este doar o bucată de software de pe computerul meu de control ventilator transferat la un alt microcontroler. Deoarece circuitul este foarte simplu, nu cred că dificultate costavit să-l lipi pe breadboard sau PCB trage-te.