文档介绍：红外线数字转速表的设计
摘要红外线数字转速表是一种代替机械转速表、用来测量转动速率的计量仪表。红外线数字转速表采用的红外探头有直射式和反射式两种。
从原理上讲,任何一种电子数字式速度表都可以视为一个频率计,可用一只频率计先测出某一信号的频率,然后用此频率计测量该信号的频率,调节电位器使被测信号频率与标准频率计所测频率数一致。若找不到标准频率计可采用交流电源变压器。红外数字转速表可由频率计,秒脉冲电路以及计数控制门等组成。
关键字计数器、译码器、频率器
1 方案①
红外线数字转速表采用的红外线探头有射式和反射式两种。直射式探头发光管和受光管安装在被测物体的两边,发光管射出的光线直接照射到受光管上。当被测物体运动时,阻挡光线,产生计数信号。这种探头经常用于光电计数。反射式探头发光管和受光管安装在被测物体的同侧,当探头接近物体时,接收到红外线的脉冲信号,用它测量转速比较方便。测量转速的探头根据测量距离可心采用透镜系统;也可以不采用透镜系统。当被测物体距深头15cm以内时,无需采用透镜。设计探头时,可采用小功率发光管5GL和光敏受光管3DU5C。
测量转速的探头经常用透镜系统。根据光学的折射反射原理,发管和接收管都固定在探测架上,通过透镜聚焦。在探测架中间用半透膜使发射的红外线向转动体折射,而且又能使从转动物体反射回来的红外线通过半透膜射向接收管。透膜好涂一层只能透过某个单色波长的物体。或用单色性很好的滤色玻璃制作,使它只能透过固定波长的红外线(),这样对抗杂散光的干扰更有利。
为了提高红外线的反射能力,通常在转动物体上贴上一小片红外线反射纸,这样反射效果极好。有时用镜面、铝箔、洁白平滑的纸、白油溙等也能提高反射性能。当转动物体转到使反射纸恰好对着从发光管的红外线时,接收管接收到光信号,从单位时间内收到的光信号的次数便可测出转速。
方案②
CC40110集成电路逻辑图和引出端功能如图(1)。A~g为驱动输出端,和7段显示器连接;R为清零端,R=1时,计数器清零;CPu是加法计数器钟,CP
D是减法计数时钟;QCO输出进位脉冲破,QBO输出借位脉冲;TE为触发器使能端,TE=0时计数器工作,TE=1时,计数器外于禁止状态(即不计数);LE为锁存控制端,LE=1时,计数器锁存。
CPU 预计 译驱 a
处数码动::
CPD 理器器器 g
器 QCO
控 QBO
制 LE
器 TE
R
图(40110逻辑图
图(40110引出端功能图
图(3)的工作原理
该电路由一只四一二输出端与非门电路CD4011组成一个多谐振荡器。和其他用此电路组成的振荡器的不同之处是:该电路由D1、D2和C1、RP1组成一个振荡器,用RP1来调节振荡器的振荡频率;用D2、D3和C2、RP2组成别一个振荡器,用RP2来调整它的振荡脉宽。两个振荡器共用一个与非门D2,但工作互不影响。
电路中,当C2选用560pF时,C1选用三种不同的容量时,其振荡频率与脉宽见表(1)。
图(3) 频率和脉宽可独立调整的脉冲信号源
振荡频率与脉宽表(1)
C1/F
Tp/ms
Fmin/Hz
Fmax/Hz
33n
(最小)
140
10k
33n
(最大)
70
1k
0