基于单片机的高精度转速测量算法

金色传说

. O) X7 G, [% p. p摘要：比较了常见的转速测量方法,指出了它们的不足,提出一种基于单片机的转速测量算法。它可
以使所测转速的周期数随转速变化而线性变化,文中对算法中参数的选取作了讨论,并根据单片机的特
8 u" {0 D5 t' C9 f性提出了基2算法,简化了运算,设计了相关的实验软件。实验表明,该算法能实现高精度、宽范围测
量，且实时性较强。

关键词：转速测量高精度测量基⒉算法―单片机
# W; ^! }4 s* z% B数字转速测量法主要有两种:测频法和测周
( F4 J$ m0 C4 y3 e3 [/ G" |法。测频法在低转速时误差较大,仅适合高转速;
/ O0 \" j; ^/ L2 q& F测周法适用于低转速场合。在测周法中,当时基
4 F# B* a6 C+ p! F" [t一定时,则有M×At =N×T(其中M为时基脉
冲数,N为脉冲数,T为相邻两个脉冲之间的时
# T1 H! v! ]; J% s; T间)。在测某一转速时,若要提高M,则提高Ⅳ即
( ~5 I- k4 ]8 R: r$ f可,N不能无原则地取大,取得太大则影响实时性;
取得太小,则提高不了精度。所以N应当是可以
随转速变化而能线性变化的适当大的值。为解决
以上问题，文献[1]选用浮点定时计数法,但精度和
测量范围仍可以提高。文献[2]是根据不同的转
速事先人为计算出需要测的脉冲数(在文献中由K
. s, r) N' N* ^. ?3 I表示),但K不是随转速线性变化的,故对不同的
* q) T! v  `1 |  E转速适应性不强,且范围不宽、精度不高。本文提
( X, `+ Y4 Z/ P2 B出的算法,能够确保所测的脉冲数Ⅳ随转速而改
变。这是通过算法实现的,无须人为判断转速高
低,同时所设计的软件结构简单,所占机时很少。
& L3 c9 u& K8 L: @; j1转速测量算法
本文讨论快速响应且高精度的转速测量算
法。假设转速脉冲信号是方波,且转子转动一转
' r1 y# j- P& W5 a1 M9 d0 d2 g5 f对应一个方波。
, f$ y9 z  v5 a由于算法的一个重要步骤就是确定所测的脉
冲数N,为保证脉冲数Ⅳ随转速变化而线性变化，
本文将转速的上次测量值n除以一个常数E后
2 _, n$ o& d( A2 j加1作为本次测量的设定脉冲数N。为了使除法


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