專利名稱：發電機頻率/轉速測量器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于測量發電機頻率或轉速或頻率和轉速的發電機頻率/轉速測量器。它不但可應用于發電機上，而且也可應用于具有磁電機的內燃機上以測量內燃機的轉速。
現有技術中的一種發電機轉速測量器由能實現機一電信號轉換的傳感器、信號倍頻電路、信號整形電路、時間基準電路、分頻電路、計數器、驅動器以及顯示器等組成。信號倍頻電路和信號整形電路將傳感器傳來的脈沖信號處理后送往計數器，時間基準電路和分頻電路則向計數器提供一標準的時鐘周期，計數器計數在一個時鐘周期中脈沖信號的數量，從而得到與發電機轉速直接常數關系的數。這種測量器結構復雜，體積較大，制造成本高，常規技術中只將其作為一種分立的測量儀器，一般難以作為隨機測量器而安裝應用在發電機上，特別是小型發電機上。
本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足之處，而提供一種結構簡單、成本低、適于作為小型發電機或小型內燃機隨機安裝使用的發電機頻率/轉速測量器。
本實用新型的目的是通過以下途徑來實現的。
發電機頻率/轉速測量器，包括取樣電路、定時器、時鐘基準電路、計數器和顯示器，取樣電路和時鐘基準電路的輸出端分別與計數器連接，定時器與計數器進行控制連接，計數器輸出端與顯示器連接，計數器在定時器所控制的開通周期中計數標準時鐘脈沖信號數目與取樣脈沖信號數目對應關系的數值，其結構要點為還包括有一種插接在計數器和顯示器之間的運算器，所述對應關系的數值送入運算器中，經運算后得到可在顯示器直接顯示的轉速或頻率，取樣電路是一種以發電機交流電波為取樣對象，所發出的取樣脈沖信號時長整數倍對應于發電機交流電波周期的將電壓信號轉換為脈沖信號的信號轉換電路。
這里，取樣對象相對現有技術發生根本性的改變，針對發電機或內燃機上的磁電機所產生的交流電以取樣其有關參數(如周期、頻率等)，而后應用所測量到的有關參數(如周期、頻率等)與頻率、轉速之間的基本對應運算公式以反向推算出發電機頻率、轉速或內燃機的轉速。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到。
計數器是一種計數一個取樣脈沖信號時長所覆蓋的標準時鐘脈沖信號的數目而得到發電機交流電波周期值的周期計數器。
這樣，利用
的公式即可在運算器中計算出頻率和轉速。
還包括有一種插接在計數器和時鐘基準電路之間，用以擴長時鐘基準脈沖信號時長的分頻電路，計數器是一種計數在分頻后的時鐘基準脈沖信號時長內所覆蓋的脈沖信號數目而得到發電機交流電頻率值的頻率計數器。
這里，頻率可由計數器直接計數得出，而轉速則利用轉速＝60×頻率的公式在運算器中計算轉速。
取樣電路包括三極管和穩壓管，穩壓管以及發電機交流電源均與三極管基極連接，三極管集電極外接工作電源并作為取樣電路信號輸出端。
定時器是一種由取樣脈沖信號控制的雙穩態觸發電路，取樣電路的輸出端以及時鐘基準電路的輸出端均通過該雙穩態觸發電路與計數器連接。
取樣電路、定時器、計數器和運算器均包含在型號為16C54的單片機中，時鐘基準電路是一種頻率為4MHZ的石英晶體振蕩器。
綜上所述，本實用新型相比現有技術具有如下優點取樣對象發生根本性改變，完全省略現有技術中所必須的機——電信號傳感器、信號倍頻電路、信號整形電路等，結構極其簡單、功耗強、體積小、制造成本低，非常適合應用在小型發電機上以及具有磁電機的內燃機上，而且非但可以不用擴長標準時鐘脈沖信號時長的分頻電路，更具特征的是，時鐘脈沖頻率越高，其測量精度越高，因此，不但又再一步簡化了構造組成，而且，測量精度高。
附

圖1是本實用新型最佳實施例的電路方框圖。
附圖2是本實用新型最佳實施例中取樣電路的電路圖。
附圖3是本實用新型最佳實施例的電路圖。
下面我們結合附圖對本實用新型進行更詳盡的描述。最佳實施例參照附圖1和附圖2，發電機頻率/轉速測量器，包括取樣電路1、定時器2、時鐘基準電路3、計數器4、運算器6、驅動器7以及顯示器5。取樣電路1的輸出端和時鐘基準電路3的輸出端均通過定時器2與計數器4連接，而計數器4、運算器6、驅動器7以及顯示器5則依次連接在一起。取樣電路1是一種以發電機正弦交流電波為取樣對象、所發出的取樣脈沖信號的寬度與發電機正弦交流電波周期相等、將電壓信號轉換為脈沖信號的信號轉換電路。定時器2是一種由取樣脈沖信號控制的雙穩態觸發電路。計數器4是一種計數一個取樣脈沖信號寬度所覆蓋的標準時鐘脈沖信號數目而得到發電機交流電正弦波周期值的周期計數器。運算器6利用
的公式計算轉速。時鐘基準電路3是一種頻率為4MHZ的石英晶體振蕩電路。取樣電路1、定時器2、計數器4和運算器6均包含在型號為16C54的單片機中，其中，取樣電路1由三極管G和穩壓管D組成，三極管G基極分別外接穩壓管和16C54單片機的RBO端口，而集電極則外接工作電源并作為取樣電路1信號輸出端與單片機內部作為定時器2的雙穩態觸發電路連接。
參照附圖3，發電機(或磁電機)電源經變壓后，分為兩路，其中一路經橋式整流后進入三端穩壓器8，出來的直流電源VDD就作為16C54單片機以及顯示器5的工作電源；另一路變壓后的交流電源則進入16C54單片機中的RBO端，與取樣電路1的信號輸入端連接。由頻率為4MHZ的石英晶體振蕩器作為的時鐘基準電路3兩端分別與16C54單片機中的OS1端和OS2端連接。顯示器5由四位LED數碼管組成，每一個LED數碼管的公共端分別外接一個由三極管作為的驅動器7，四個三極管的基極分別與16C54單片機中RA0～RA3四個端口一對一對應連接，通過這種連接，實現16C54單片機通過三極管對LED數碼管51的位選控制；而每一個LED數碼管的七個段選信號端則分別與16C54單片機中RB1～RB77個端口一對一對應連接，從而實現16C54單片機對LED數碼管直接進行段選控制。
本實施例未述部分與現有技術相同。
權利要求1.發電機頻率/轉速測量器，包括取樣電路(1)、定時器(2)、時鐘基準電路(3)、計數器(4)和顯示器(5)，取樣電路(1)和時鐘基準電路(3)的輸出端分別與計數器(4)連接，定時器(2)與計數器(4)進行控制連接，計數器(4)輸出端與顯示器(5)連接，計數器(4)在定時器(2)所控制的開通周期中計數標準時鐘脈沖信號數與取樣脈沖信號數對應關系的數值，其特征在于，還包括有一種插接在計數器(4)和顯示器(5)之間的運算器(6)，對應關系的數值送入運算器(6)中，經運算后得到可在顯示器(5)直接顯示的頻率或轉速，取樣電路(1)是一種以發電機交流電波為取樣對象、所發出的取樣脈沖信號時長整數倍對應于發電機交流電波周期、將電壓信號轉換為脈沖信號的信號轉換電路。
2.根據權利要求1所述的發電機頻率/轉速測量器，其特征在于，計數器(4)是一種計數一個取樣脈沖信號時長所覆蓋的標準時鐘脈沖信號的數目而得到發電機交流電波周期值的周期計數器。
3.根據權利要求1所述的發電機頻率/轉速測量器，其特征在于，還包括有一種插接在計數器(4)和時鐘基準電路(3)之間、用以擴長時鐘基準脈沖信號時長的分頻電路，計數器(4)是一種計數在分頻后的時鐘基準脈沖信號時長內所覆蓋的脈沖信號數目而得到發電機交流電頻率值的頻率計數器。
4.根據權利要求1所述的發電機頻率/轉速測量器，其特征在于，取樣電路(1)包括三極管(G)和穩壓管(D)，穩壓管(D)以及發電機交流電源均與三極管(G)基極連接，三極管(G)集電極外接工作電源并作為取樣電路(1)信號輸出端。
5.根據權利要求1所述的發電機頻率/轉速測量器，其特征在于，定時器(2)是一種由取樣脈沖信號控制的雙穩態觸發電路，取樣電路(1)的輸出端以及時鐘基準電路(3)的輸出端均通過該雙穩態觸發電路與計數器(4)連接。
6.根據權利要求1所述的發電機頻率/轉速測量器，其特征在于，取樣電路(1)、定時器(2)、計數器(4)和運算器(6)均包含在型號為16C54的單片機中，時鐘基準電路(3)是一種頻率為4MHZ的石英晶體振蕩器。
專利摘要本實用新型涉及一種發電機頻率/轉速測量器。包括取樣電路1、定時器2、時鐘基準電路3、計數器4、運算器6和顯示器5。計數器4在定時器2所控制的開通周期中計數標準時鐘脈沖信號數與取樣脈沖信號數對應關系的數值,并將該數值送入運算器6中,經運算后得到可在顯示器中直接顯示的轉速或頻率值。取樣電路1是一種以發電機交流電波為取樣對象,所發出的取樣脈沖信號時長整數信對應于發電機交流電波周期的將電壓信號轉換為脈沖信號的信號轉換電路。
文檔編號G01P3/481GK2298519SQ9723620
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月28日 優先權日1997年5月28日
發明者謝德約 申請人:謝德約