高精度多用转速表检定仪的研制

　　在电机的生产过程中,转速表的性能直接影响电机质量,因而对它的检定是一个非常重要的环节。目前国内现有的转速表检定装置不能同时用于机械式、 光电式、磁电式等多种类型转速表的检定。改造标准转速发生装置,使其适用于多种转速表检测,同时增大测量范围,提高测量精度,具有十分重要的应用价值。高 精度多用转速表检定仪以SZJ-4型标准转速发生装置作为可调节的转速发生源,通过在转动轴上加接附加装置,可适用于机械式、光电式等不同量程、不同类型 转速表的检定。

　　1　系统硬件构成

　　系统主要由SZJ-4型标准转速发生装置、调制编码器、信号采集卡和586微机组成,如图1所示。

　　系统以SZJ-4型标准转速发生装置的输出作为基准信号源,通过调制编码器对该信号源进行倍频放大,并转换成方波。调制编码器由码盘和光电编码 器组成,码盘加接在SZJ-4型标准转速发生装置的输出转轴上,当码盘跟随转轴转动的时候,光电编码器通过其上的缺口产生方波信号,方波的频率与转轴的转 速成倍数关系。要检定的转速表的测量范围不同,在SZJ-4型标准转速发生装置输出转轴上所加接的码盘也不同,目的是对基准信号放大不同的倍数,以便适应 大量程、多类型转速表的检定,同时也可以提高系统的测量精度。

　　信号采集卡完成对倍频信号的放大、整形和计数功能,其组成框图如图2所示。调制编码器输出的倍频信号较弱,波形也不太规则,需要对其进行放大、 整形。计数功能由2片8253完成,其中1#计数器对晶振电路产生的3 MHz脉冲信号进行分频,2#计数器产生定时控制信号,3#和4#计数器对经过放大、整型的倍频信号进行计数。微机设定2#计数器的定时间隔,然后根据在 此时段内3#和4#计数器的计数值计算出标准转速发生装置的转速。

　　基准转速信号在送给调制编码器的同时传递给被检转速表。用户可以从微机键盘输入被检转速表显示值,与计算机的计算结果进行比较,获得对被检转速表的评价。最终结果可在显示器显示出来,也可通过打印机打印输出。图3所示是光电式转速表检定结果的填写界面。

　　2　系统工作原理及软件实现

　　本系统的关键是精确测量标准转速发生装置的转速。调制编码器已经把速度信号转换成了脉冲信号,因而测出该脉冲信号的周期或频率就可以推算出转 速。周期法是用一个完整的脉冲信号作为时间间隔来对计数器进行控制,计数器对标准脉冲进行计数,由计数值和标准脉冲的周期可以计算出被测脉冲的周期 [1]。当转轴匀速转动的时候,周期法的测量结果是非常精确的。SZJ-4型标准转速发生装置无法保证其转轴匀速运动,因而若用周期法进行测量,测得的结 果可能是某个时刻的精确转速,但与平均转速之间的误差比较大。正因如此,周期法不适合本系统。频率法是在一定的时间间