轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測量儀

在磁電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量中，目前廣泛使用的是不含微處理器的儀表。其硬件電路復(fù)雜，測量范圍與
精度不能兼顧，采樣時間長、難以測量瞬時轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速值，更不能擴展其功能，使用起來不如人意。
MCS-51單片機的出現(xiàn)，為自動檢測儀表打開了廣闊的前景，其*的性能價格比，強有力的計算、
處理、記憶及存貯能力，使以單片機為控制部件的智能儀表成為產(chǎn)品更新?lián)Q代的既經(jīng)濟又的
手段。
我們以8031單片機作主機,研制出TR—I轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測量儀。本系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速測量采用了“頻率/周
期”法，轉(zhuǎn)矩測量采用了“占空比測量法”，運用了三字節(jié)浮點數(shù)據(jù)處理，因此，保證了本系統(tǒng)具有*的檢測精度。
該儀表與本公司生產(chǎn)的HA17CGQ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(另配！),HA17CZ型磁粉制動器（加載器）（另配?。┙M成的成套測功系統(tǒng),使用起來將會讓你得以應(yīng)手。
二、功能

本系統(tǒng)如圖所示采用數(shù)碼管直接顯示測量結(jié)果,即顯示轉(zhuǎn)矩值(單位：N.m)、轉(zhuǎn)速值（單位：rpm）
和功率值（單位：KW），使用十分方便。本系統(tǒng)設(shè)有數(shù)據(jù)存貯功能，將數(shù)據(jù)存貯后每次開機無須重新
置數(shù)。本系統(tǒng)設(shè)有兩種采樣方式：即0.5S采樣和20ms采樣。0.5S采樣是為了便于記錄測量結(jié)果。
三、要求

1、輸入信號有效值大于0.2V。
2、轉(zhuǎn)矩測量范圍0-50000Nm。
3、轉(zhuǎn)速測量范圍2-40000轉(zhuǎn)/分（受傳感器輸出幅度的限制，當(dāng)和轉(zhuǎn)矩傳感器組成測試系統(tǒng)時，輸入轉(zhuǎn)
速不得低于30轉(zhuǎn)/分）。
4、轉(zhuǎn)矩傳感器的齒數(shù)為120（其它齒數(shù)可另行設(shè)計）。
5、電源電壓：~220V±10%，頻率50HZ。

四、指標(biāo)

1、測量誤差：
（1）逐點測試時 轉(zhuǎn)矩測量誤差小于0.05%；轉(zhuǎn)速測量誤差小于0.05%；功率測量誤差小于0.1%。
（2）曲線測量時 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率測量誤差小于0.5%。
2、采樣周期
與輸入信號的周期t有關(guān): （1）逐點測試時：0.5s 3、重量：4Kg
4、箱體尺寸：長×寬×高：360×320×100。

五、鍵盤介紹

1、“輸入/繼續(xù)”鍵
該鍵為雙功能鍵。這里，“輸入”表示“輸入命令或參數(shù)”；“繼續(xù)”表示“繼續(xù)顯示測量結(jié)
果”。除了“隨機打印”鍵、“停止”鍵外，其它鍵都需在“輸入”狀態(tài)才有效。
“輸入”、“繼續(xù)”兩個狀態(tài)的區(qū)別在于：“輸入”狀態(tài)時，第二排數(shù)碼管顯示各命令的是示符
號，有部分?jǐn)?shù)碼管不顯示，第三排數(shù)碼管不顯示或顯示輸入?yún)?shù)值?！袄^續(xù)”狀態(tài)時，三排數(shù)碼管
都顯示測量結(jié)果。
按一下該鍵，進入“輸入”狀態(tài)，此時數(shù)碼管顯示：
ｘｘｘｘｘ
P
“P”提示符表示系統(tǒng)進入“輸入”狀態(tài)，請輸入命令。如輸入“轉(zhuǎn)矩量程”等。此時，數(shù)字鍵無
效，不能用它們來表示任何的物理意義。當(dāng)輸入命令后，提示符“P”將被換成其它命令的提示符。
在“輸入”狀態(tài)下，可輸入多個命令。多個命令以提示符來區(qū)分。當(dāng)一系列命令輸入完成后，再按一
下按鍵，系統(tǒng)將退出“輸入”狀態(tài)，進入“繼續(xù)”狀態(tài)。
此鍵相當(dāng)于“開關(guān)”，作用在于：防止人為的誤操作。
2、“轉(zhuǎn)矩量程”鍵
鍵作用在于輸入轉(zhuǎn)矩量程值，即轉(zhuǎn)矩傳感器的量程值，單位為N.m，在“輸入”狀態(tài)下該鍵有效，
按一下該鍵后，數(shù)碼管顯示：
ｘｘｘｘｘ-----未完成所有操作時，此數(shù)值無意義，下同。
F1
0 0 0 0 0
“F1”為“轉(zhuǎn)矩量程”提示符。此時數(shù)字鍵有效，用數(shù)字鍵輸入轉(zhuǎn)矩量程值，如輸入轉(zhuǎn)矩量“75
21”，請分別按一下“7”、“5”、“2”、“1”，第三排數(shù)碼管顯示：
按“7”鍵：0 0 0 0 7
按“5”鍵：0 0 0 7 5
按“2”鍵：0 0 7 5 2
按“1”鍵：0 7 5 2 1
zui后的數(shù)字顯示“0 7 5 2 1”即為所輸入的轉(zhuǎn)矩量程值“7 5 2 1”。
輸入時，若將“7 5 2 1”輸成“7 5 2 4”，則再按一下轉(zhuǎn)矩量程鍵，重新輸入轉(zhuǎn)矩量程值，或
者，先輸入若干“0”，將錯誤的數(shù)字?jǐn)D掉以后，再輸入?yún)?shù)值。
3、“系數(shù)”鍵
該鍵用于輸入傳感器標(biāo)定的系數(shù)值。在“輸入”狀態(tài)下，該鍵有效。按一下該鍵后，數(shù)碼管顯示：
ｘｘｘｘｘ
F2
0 0 0 0 0
“F2”為“轉(zhuǎn)矩系數(shù)”提示符。此時，數(shù)字鍵有效，用數(shù)字鍵輸入系數(shù)值，輸入方式與轉(zhuǎn)矩測量的
方式相同。
當(dāng)傳感器的系數(shù)值為“7ｘｘｘ”或“8ｘｘｘ”時系數(shù)值可直接輸入；當(dāng)傳感器的系數(shù)為“1ｘｘ
ｘ”時，請將系數(shù)乘以5后，再將所得值輸入。
4、“轉(zhuǎn)速量程”鍵
該鍵用于輸入轉(zhuǎn)速的zui大值。此值在“曲線”工作方式時，才有意義。用該值確定轉(zhuǎn)速坐標(biāo)軸的zui
大值。在“輸入”狀態(tài)下，該鍵有效。按一下該鍵，數(shù)碼管顯示：
ｘｘｘｘｘ
F3
0 0 0 0 0
“F3”為“轉(zhuǎn)速量程”提示符。此時，數(shù)字鍵有效，用數(shù)字鍵輸入轉(zhuǎn)速量程值，輸入方式與轉(zhuǎn)矩測
量的方式相同。當(dāng)不需工作在“曲線”方式時，可不輸入該值。
5、“清除”鍵
用于清除錯誤的輸入?yún)?shù)。在“F1”或“F2”或“F3”狀態(tài)下,按一下該鍵后,第三排數(shù)碼管清零,
以便重新輸入正確的參數(shù)值，其作用與再次按一下“轉(zhuǎn)矩量程”或“系數(shù)”或“轉(zhuǎn)速量程”鍵相同。
6、“檢查”鍵
該鍵用于檢查輸入的參數(shù)值,即檢查轉(zhuǎn)矩量程值、系數(shù)值,轉(zhuǎn)速量程值。在“F1”、“F2”、“F3”
狀態(tài)下，按一下該鍵，即把對應(yīng)的參數(shù)值顯示于第三排數(shù)碼管上。
例如檢查系數(shù)值，按一下“系數(shù)”鍵：
ｘｘｘｘｘ
F2
0 0 0 0 0
若已處于“F2”狀態(tài)時，可省去此操作。
按下“檢查”鍵：
ｘｘｘｘｘ
F2
ｘｘｘｘｘ
第三排數(shù)碼管的顯示值,即為已輸入的系數(shù)值,若在此之前,已輸入系數(shù)值7 2 0 0,則按一下“檢查”
鍵后，第三排數(shù)碼管顯示0 7 2 0 0。
7、“置數(shù)”鍵
該鍵為輸入?yún)?shù)有效鍵。在“F1”或“F2”或“F3”狀態(tài)下，按一下該鍵后，第三排的顯示值獲得
認(rèn)可，作為所需輸入的參數(shù)值。
在輸入轉(zhuǎn)矩量程、系數(shù)、轉(zhuǎn)速量程時，都需分別按一下該鍵，該鍵有效后，報警燈瞬間點亮，蜂鳴
器發(fā)出短促響聲。
例如：在輸入狀態(tài)下，輸入系數(shù)7 2 0 0；
方法：按“系數(shù)”鍵，顯示：
ｘｘｘｘｘ
F2
0 0 0 0 0
按“7” “2” “0” “0”鍵，顯示：
ｘｘｘｘｘ
F2
0 7 2 0 0
按“置數(shù)”鍵顯示：
ｘｘｘｘｘ
F2
0 7 2 0 0
報警燈瞬間點亮，蜂鳴器發(fā)出短促響聲，表示該參數(shù)已輸入。
若輸入的參數(shù)大于6 0 0 0 0時，按該鍵時，將把該參數(shù)自動定為6 0 0 0 0，但此時，第三排數(shù)碼
管顯示值不變，若再按“檢查”鍵，將顯示6 0 0 0 0。
8、“轉(zhuǎn)矩補零”鍵
該鍵用于轉(zhuǎn)矩補零值，對傳感器的初始相位進行補零,該鍵在“輸入”狀態(tài)下有效。當(dāng)轉(zhuǎn)矩補零后,
數(shù)碼管顯示值不一定是零，但該值與轉(zhuǎn)矩量程相比，小于轉(zhuǎn)矩量程的0.05%,不會影響測量精度。
9、“相位”鍵
該鍵用于測量傳感器的初始方位角。該鍵在“輸入”狀態(tài)下有效。具體操作：
輸入系數(shù)：7 2 0 0
輸入轉(zhuǎn)矩量程：1 0 0
按一下“相位”鍵，顯示：
ｘｘｘｘｘ----------相位值，單位：度
0----------相位測量提示符
ｘｘｘｘｘ
若在此之后進入“繼續(xù)”狀態(tài)，顯示：
ｘｘｘｘｘ-------相位值
ｘｘｘｘｘ-------轉(zhuǎn)速值
ｘｘｘｘｘ-------無意義
10、“存貯”鍵
該按鍵在“輸入”狀態(tài)下有效，用于存貯、實時參數(shù)，包括轉(zhuǎn)矩量程值，系數(shù)值，轉(zhuǎn)速量程值以及
機內(nèi)產(chǎn)生的傳感器補零值。此參數(shù)存貯后，即使掉電，它位也不會丟失，只要工況相同，第二次測量
時，無需重新置參數(shù)，無需重新補零。
當(dāng)按下該鍵時，顯示：
ｘｘｘｘｘ
--- ---------存貯提示符
ｘｘｘｘｘ
表示已將參數(shù)存貯
11、“定時開關(guān)”鍵
該按鍵在“輸入”狀態(tài)下有效，用于控制是否定時打印。按一下按鍵，“定時”燈熄滅；
再按一次，“定時”燈亮。燈亮?xí)r，表示每一分鐘打印一次；熄滅時，表示不定時打印。
12、“隨機打印”鍵
該鍵在“輸入”、“繼續(xù)”兩種狀態(tài)下均有效。按一下該鍵，將當(dāng)前的值進行打?。ㄔ谟行盘?BR>輸入的情況下）。
13、“開始”鍵
該鍵在“輸入”狀態(tài)下有效、該鍵按下后，進入曲線工作方式。
14、“停止”鍵
該鍵在“輸入”、“繼續(xù)”狀態(tài)下均有效，在曲線工作方式時，用于停止采集數(shù)據(jù)。
15、“0~9”數(shù)字鍵
用于輸入各參數(shù)。
16、“復(fù)位”鍵
系統(tǒng)硬件復(fù)位。
指示燈功能：
1、“工作”點亮?xí)r，表示系統(tǒng)工作正常；熄滅或閃爍表示系統(tǒng)工作異常，請按“復(fù)位”鍵。
2、“曲線”點亮?xí)r，表示系統(tǒng)工作在曲線測試方式；熄滅時，表示系統(tǒng)在逐點測試方式。
3、“報警”點亮?xí)r，表示操作錯誤或置數(shù)有效。
4、“定時”點亮?xí)r，表示系統(tǒng)每一分鐘打印一次；熄滅時，表示無輸入信號。
5、“信號1”點亮?xí)r，表示“信號1”輸入端有輸入信號；熄滅時，表示無輸入信號。
6、“信號2”點亮?xí)r，表示“信號2”輸入端有輸入信號；熄滅時，表示無輸入信號。

備注：
儀器組成：
主機 1臺
5N.m的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 1個
10N.m的磁粉制動器 1個
控制器 1個
傳感器信號線 1根
電源線 1根”

儀器主機上有RS232接口