Atlab - - - - -

Измерване на скоростта на вентилатора

Нека започнем с математика.

Единицата за скорост (честота) на работното колело на вентилатора обикновено са оборота в минута (об / мин). Какво означава това за нас от практическа гледна точка? Това означава, че трябва да се вземат хронометър и за една минута помисли инерция. Много дълъг и непрактично.

За да се ускори процеса на измерване, че е възможно да се преброят на оборота в секунда, а след това умножете това число от 60 - трябва да получи същото, но времето за измерване е значително по-малко. Въпреки това, има някакъв проблем с точността на измерването. Същността на проблема е следното:

Да предположим, че вентилаторът се върти със скорост 1754 об / мин.
Ако мислим за минута темпо, а след това на редица и да получите в резултат от измерването;
Ако мислим за втора скорост, ние получаваме само 1740 об / мин.

Къде сме загубили още 14 оборота?

Тази загуба е свързан с грешката на закръгляване - отчитахме броя на пълни обороти в секунда (цяло число), а в действителност Перката се обърна 29.23333333 пъти в секунда. Това изхвърля 0.23333333 об / сек и направил грешка в 14 об / мин.

Възможно ли е да се подобри точността на измерването? С това, съкратен цикъл измерване не може - защото нямаме начин за измерване на дела на оборота. Разбира се, тези, които са внимателно прочетете за устройство на вентилатора след това бих казал, че не може да се измери цялата инерция и половина като фен tachosensor изпраща сигнал два пъти за един оборот. И, разбира се, е прав. Но.

т.е. второ, ние се определи tachosensor 58 импулси, а след това за скоростта, получи

Както можете да видите, какво tachosensor поражда два импулса на оборот на ротора, ние не помогне за подобряване на точността на измерване. Нека се опитаме да подходи към проблема на точност на измерването, от друга страна. Спомнете си, че честотата и периода, свързани с простото уравнение:

Тук F-честота, T-период.

Ако не се измерва честотата (както направихме в примерите по-горе), а в периода след tachosensor импулси, може значително да подобри точността на измерването ще бъде достатъчно малък, по това време на измерване.

Как може да се измерва времето? За да направите това:

използва допълнителен генератор стабилен импулсен сигнал (измерване генератор), периодът на този сигнал трябва да бъде много по-малко от периода на измерената tachosensor сигнал;
форма на сигнал tachosensor измерване времетраене на импулса, равен на периода на въртене на работното колело (tachosensor два периода на сигнала);
преброя импулси от генератора отива измерване по време на измерване на пулса (периода на въртене на перката).

Сега е възможно да се изчисли скоростта на вентилатора:

Ето ти - период на генератора за измерване на импулса в секунда, N - броят на импулси, получени от измерването на генератора по време на измерване импулса (в секунди), равен на периода на въртене на работното колело.

Нека разгледаме един пример изчисление. Нека времето на импулса на измерването (фен период ротор въртене) е 0.0342 е и периодът на повторение на генератора за измерване на пулса 0.00001 сек (10 мсек), след периода на въртене на перката ние ще предупредим:

N = 0,0342 / 0,00001 = 3420 (импулси) и скорост на въртене ще бъде F = 60 / (3420 * 0,00001) = 1754 (об / мин).

е необходимо. Разбира се, всички тези изчисления се извършват на прости логически чипове е почти невъзможно, така че уредът ще правите на микроконтролер.

Рисуване верига фен детектор скорост на въртене:

Схема Фиг.1 м скоростта на вентилатора

Както можете да видите, схемата е много проста.

За да се намалят разходите и да се опрости вериги, използвани с включването на микроконтролера 4 MHz вътрешния осцилатор.

Сигналът от вентилатора tachosensor входа към микроконтролера, и образуването на интервала на измерване, честотата на референтния импулс, всички изчисления се извършват в софтуер. Четения се показват на девет цифри цифров LCD дисплей, прехвърляне на информация в показателя се произвежда в последователен код. Кондензатор С1 служи за намаляване на потенциала на импулсния шум в tachosensor на сигнала.

Захранването на схемата на вентилатора се вижда от компютъра 12 в захранването, но няма ограничения по отношение на мощността му от друг източник, като например от компютърно управление на вентилатора. Моля, имайте предвид, че само при ниски скорости на въртене tachosensor сигнал може да стане нестабилна.

Обхватът на измерена фен скорости на въртене на 240-9999 об / мин. при условие че импулси километража генерират два пъти едно въртене на работното колело.

измерване на скоростта се извършва на всеки 2 секунди.

В ранните експерименти изненадващо установено, че вентилаторът, вместо 2200-2300 об / мин. Тя се върти със скорост 2500 об / мин. Използването на осцилоскоп била измерена период tachosensor сигнал, произведен чрез изчисляване и е установено, че се намира на метър. Проверка Алгоритъм и нищо не даде константи, можем само да предполагаме, че честотата на вътрешния осцилатор се различава значително от обещаните 4 MHz. Замяна на микроконтролера с друга инстанция доведе до желания резултат - показанията на стомана да е вярно. Очевидно е, че в предишния микроконтролера по време на един от pereproshivok случайно изтриване константа, съответстваща калибрирана стойност за честотата на осцилатор. Можете, разбира се, да го възстановите, но мързел.

Ако не искате да се изправи пред същата ситуация, схемата може да се промени малко - добави кварцов резонатор и чифт кондензатори, както и необходимостта да се промени конфигурацията на генератора в фърмуера на микроконтролер.

Вариант верига с кварцов резонатор е показано по-долу:

Схема Фиг.2 въртене фен детектор скорост с кристал

Може да се опитват да използват вместо кварцов кристал, керамичен резонатор 4 MHz, който се намира в 3.5 "FDD (I не се опита). След kondenatory С4, С5 не са необходими. Той е разположен недалеч от обичайната интерфейс FDD съединителя, изглежда синя" карамел " . последните три щифтови терминали са свързани към микроконтролера (на мястото на кварцов резонатор) и носител - към земята (точка на свързване на кондензатори С4, С5 схема Фиг.2)

PCB не съм направил като практическа стойност за мен, това не е м - това е просто част от софтуера, от моя компютър за контрол на вентилатора прехвърлено на друг микроконтролер. Тъй като веригата е много проста, аз не мисля, costavit трудност да го спойка на breadboard или PCB направи себе си.