在工程实践中 , 经常会遇到各种需要测量转速的场合 , 例如 , 在发动机 、电动机 、机床主轴等旋转设备的实验 、运转和控制中 , 常需要分时或连续测量和显示其转速 。有些场合对转速转速测量要求的精度一般化 , 而有些场合却要求较高的测量精度 。
  但目前国内使用的转速仪表在测试精度 、测量范围 、实现监控 、性能价 格比等方面均存在明显的缺陷 。本文介绍一种以 8031 单片机为核心的红外光电测速仪 , 与国内的同类转速仪表相比 , 该仪表具有以下特点 : 
   ①非接触式 , 使用方便 , 性能价格比高 。
   
   ②测量精度高 , 测试精度优于 0。 5 % 。
   ③测速范围较宽 (0～60000RPM) 。 
   ④控制功能强 : 可预置转速最大值 , 当被测转速超过预置最大转速值时 , 系统能够自动   发出报警和停车信号 ; 可在任何时刻锁存当前所测转速值 。
  
 
图 1 M/ T 法测速原理
2 　M/ T 法测速原理
         M/ T 法 [ 3 ] [ 4 ] 测速的实质是 : 预设定一个测速时间Tc , 在满足T ≥Tc 的前提下 ,检测 M 个整转数脉冲所对应的最小时间T 。
  如图 1 所示 , 在对被测脉冲个数 M1 计数的同时 ,对定时器所产生的高频脉冲的个数 M2 也进行计数 。M1 反映转角 , M2 反映测速时间 ,通过计算可求得转速 n 。该方法在高速和低速时都具有较高的精度 。预设定的测速时间Tc由被测脉冲来同步 。
  从 A 点开始 , 计数器对M1 和 M2 同时进行计数 , 到达B点时,预设定的测速时间 Tc 到 , 系统发出停止 计数命令 。此时,由于Tc不一定恰好等于整数个被测脉冲的脉冲周期 , 所以计数器仍对高频脉冲继续计数 。到达 D 点时 , 被测脉冲的上升沿使计数器停止计数 , 这样 , M2 代表了 M1 个被测脉冲周期的时间 。
  设高频脉冲频率为 F ,设传感器每转发出 P 个脉冲 , 则电机转速为 :
n = (60M1/ P) / (M2/ F) 　 ( RPM)
        由于 M/ T 法从整数个被测脉冲开始计时 , 于整数个被测脉冲结束 , 记录到的是整数个被测脉冲 ,消除了普通计数法中正负一个被测脉冲引入的误差 ,具有较高的测量精度 。
  
 
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