专利名称：低转轴加速度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加速度测量装置，尤其是一种低转轴加速度测量装置。
背景技术：
与直线型运动分为位移、速度、加速度一样，转速的参数也有角位移、角
速度、角加速度。角加速度分为2种，倾角的角加速度和轴转动的角加速度。 在应用上前者比较广泛，他主要用于物体运动状态的控制和检测，倾角角加速 度传感器的技术相对来说比较成熟。而后者轴转动的角加速度却没有得到充分 的重视，随着科学技术的发展，对测量轴转动角加速度的需求愈来愈多。
目前在国内成型的转轴角加速度测量产品不多，主要原因是因为转轴一般 是高速转动的旋转体，转速高，瞬时角加速度的测量必须要在很短时间内不断 地对瞬时转速信号采样，而且要求非接触测量。这样对测量系统的硬件和软件 要求很高，在实现上存在一定难度。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能在现场测量，且方便快捷的 低转轴加速度测量装置。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是 一种低转轴加速度测 量装置，包括传感器，与传感器连接的数据采集单元以及和数据采集单元连接 的数据处理单元，传感器信号经数据采集单元采集送至数据处理单元。 所述数据采集单元采用以单片机为核心的数据采集模块。 所述数据处理单元采用装有专业数据处理软件的通用计算机。 所述数据采集单元和数据处理单元采用装有嵌入式系统的嵌入式单片机系统。
所述传感器为光电传感器或者石兹^:传感器。
3采用上述技术方案所产生的有益效果在于本新型通过单片机和上位机相 结合，通过非接触式光电或者;兹敏传感器测量高速转动的旋转体的加速度，不 但测量方便、快捷，而且测量精度高，采用嵌入式单片机系统，更利于在现场 测量。
图l是本实用新型结构示意图； 图2是本实用新型测量原理示意图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述
如图1所示，本新型包括传感器、数据采集单元、数据处理单元，其中传 感器信号经数据采集单元采集后，送至数据处理单元，传感器连接数据采集单 元，数据采集单元连接数据处理单元。其中数据釆集单元采用以单片机为核心 的数据采集模块，数据处理单元采用装有专业数据处理软件的通用计算机。当 然，为了更适于现场采集，数据采集单元和数据处理单元可以合并在一起，釆 用装有嵌入式系统的嵌入式单片机系统。
上述传感器为光电传感器或者^兹敏传感器。
实施例1
将反光纸或磁铁固定在被测物体边缘，被测物体围绕圆心0旋转。传感器 采用扩散反射型光电传感器，数据采集单元采用单片机采集模块，其微处理器 采用了 ATMEL公司的AT89C51单片机，利用单片机内部的两个定时器TO和Tl, TO用于计时，Tl则用于设定单片机串口的通讯波特率。用TO产生一个lms基 准时间，TO每产生一次中断计数器加一，脉冲信号的采集4吏用外部中断的方式 INT1,单片机将旋转一周的时间通过串口传给上位计算机。数据处理单元采用 通用计算机作为上位机，预装专业数据处理软件，软件设计采用Visual Basic 6.0，串口的数据采集通过MSCo咖控件得到单片机传输的时间数据，根据加速 度等于单位时间内的速度变化量的定义来处理采集到的时间数据。
4经过试验本发明转速值在低转速范围内转速加速度的测量精度最高可达到 0. 1%。实现了转轴加速度的非接触式现场测量。
测量原理
如图2所示，在被测物体上贴上反光纸或固定上磁铁，传感器对准反光纸 或磁铁将采集到的信号输送到单片机进行处理。当反光纸或磁铁旋转到传感器 对应位置，传感器得到一个高电平信号传给单片机，单片机接收到第一个高电 平时启动计时器，当旋转一周，反光纸或磁铁再次转到传感器对应位置时，传 感器再次传给单片机一个高电平信号，单片机接收到第二个高电平信号后进入 中断处理，把计时器数据通过串口传送给计算机，计时器清零后开始，由于单片 机中断后只需一个简单的传送语句，所以单片机的处理时间基本可以忽略不记， 计算机采集到的数据即为被测物体旋转一周所用的时间，由此得到转速值，等待 下一个串口数据到来，由此得到第二个时间与转速值，根据加速度等于单位时 间内速度的变化量来计算，很明显第二次速度与第一次速度之差即为速度变化 量，而时间则是第一次数据传送完成后到第二次数据传送出的时间，也就是旋 转第二周所用的时间，由此得到所测加速度的值。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于数据采集单元和数据处理单元集成 在一起，采用嵌入式系统，其处理器采用ARM9系列的单片机，系统软件采用linux 系统，预装专业数据处理软件，该嵌入式系统自带显示屏、具有usb、网线、RSU2 等接口。
权利要求1、一种低转轴加速度测量装置，其特征在于包括传感器，与传感器连接的数据采集单元以及和数据采集单元连接的数据处理单元，传感器信号经数据采集单元采集送至数据处理单元。
2、 根据权利要求l所述的低转轴加速度测量装置，其特征在于所述数据采 集单元采用以单片机为核心的数据采集模块。
3、 根据权利要求1所述的低转轴加速度测量装置，其特征在于所述数据处 理单元采用装有专业数据处理软件的通用计算机。
4、 根据权利要求l所述的低转轴加速度测量装置，其特征在于所述数据采 集单元和数据处理单元采用装有嵌入式系统的嵌入式单片机系统。
5、 根据权利要求l所述的低转轴加速度测量装置，其特征在于所述传感器 为光电传感器或者磁敏传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种低转轴加速度测量装置，包括传感器，与传感器连接的数据采集单元以及和数据采集单元连接的数据处理单元，传感器信号经数据采集单元采集送至数据处理单元。本新型通过单片机和上位机相结合，通过非接触式光电或者磁敏传感器测量高速转动的旋转体的加速度，不但测量方便、快捷，而且测量精度高，采用嵌入式单片机系统，更利于在现场测量。
文档编号G01P15/08GK201417280SQ20092010286
公开日2010年3月3日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者张登鹏, 勇 王 申请人:河北太行计量检测有限公司