2.3 方向信號提取電路

當測轉(zhuǎn)速時，不僅要給出速度的大小，還要給出速度的方向。由采用的測量原理可知，測量過程中不能得出方向的信息，轉(zhuǎn)動方向只能通過碼盤輸出脈沖得到。設(shè)順時針轉(zhuǎn)時，A超前B90°；反之，B超前A90°。根據(jù)這一關(guān)系可得到方向信號。實現(xiàn)此功能的電路及時序如圖3所示。D為不同電平分別代表不同的轉(zhuǎn)動方向。

3 測量系統(tǒng)的構(gòu)成

測量過程中用到一個定時器，一個帶捕獲功能的碼盤脈沖計數(shù)器和一個帶捕獲功能的標準時間計數(shù)器。 P89C51RC+IA有三個定時器TIME0～0和一個 PCA可編程計數(shù)陣列。其中定時器2和PCA陣列具有計數(shù)捕獲功能。根據(jù)采用的測量方法構(gòu)成如圖4所示的測量框圖。由圖4可知，定時器2用于碼盤脈沖計數(shù)，PCA陣列用作標準時間信號計數(shù)，定時器1用于定測量時間，這樣就構(gòu)成基本的測量系統(tǒng)。在測量時定測量時間，這樣就構(gòu)成基本的測量系統(tǒng)。在測量時間 Ts內(nèi)同時對碼盤脈沖Fm(倍頻后的信號)和標準時間信號計數(shù)。定時器1每隔時間Ts就產(chǎn)生一次中斷。定時器2和PCA計數(shù)陣列都為下降沿捕獲。捕獲寄存器在a、b時刻的值分別是計數(shù)器在ti、ti+1時刻的計數(shù)值。設(shè)定時器2和PCA陣列捕獲寄存器在a、b時刻的值分別為Cti、Cti+1和Cmi、 Cmi+1。則轉(zhuǎn)速為ω=[90（Cmi+1-Cmi）/mTc(Cti+1-Cti)](°/s)。

4 軟件設(shè)計

本文介紹了以M/T法為基礎(chǔ)，為PHILIPS P89C51RC+IA和ALTERA EMP7064S實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的數(shù)字測量法。由于P89C51RC+IA單片機定時器2、PCA可編程計數(shù)器捕獲功能的特殊結(jié)構(gòu)及EMP7064S的可編程功能，大大簡化了電路設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性。此儀器被做成PC ISA卡的個人儀器，既可利用PC機的資源，又可簡化測量系統(tǒng)。此設(shè)計已成功應用于模擬仿真試驗轉(zhuǎn)臺的速率測量中。