涡轮发电机转速测量系统研究
发布时间：2021-01-28 13:15
现代迫击炮弹无线电引信中，普遍使用涡轮发电机作为供电电源，它是利用弹道空气压力作为驱动力，推动涡轮及其转轴高速旋转，产生电动势后为引信安全系统和电子部件提供电能，而其输出的电能量又和转子转速有关。对于涡轮发电机供电能否满足引信系统要求，需要对发电机转子转速进行测量。因此，针对特定引信系统应用环境，设计出一种基于AT89C51单片机的全数字转速测量系统，用于在弹体飞行中记录分析转速的变化情况。本文介绍了国内外转速测量系统的研究现状。针对迫击炮弹弹道环境的特殊性和复杂性，提出了引信涡轮发电机转速测量系统的总体方案设计。根据系统要求选择适合安装在引信系统中的转速传感器。重点介绍了系统的工作原理和转速测量的基本方法。提出了可能产生误差的原因，并给出了具体的解决方法；基于系统总体框架设计硬件电路；主要包括信号处理模块、电源电路模块、单片机控制模块、数据存储模块、显示模块以及与上位机通信模块；软件部分编写了转速数据计算程序、数据存储、显示和通信等程序。并利用画图软件进行了结构设计和测试系统安装位置设计。在前期工作基础上，对所涉及的转速测量系统进行了模块化调试和系统总体静态试验，验证了系统实现转速采...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文研究的背景和意义
1.2 国内外研究动态
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 国外研究现状
1.3 本文的主要研究内容和结构
2 电机转速测量的基本原理
2.1 测量电机转速的基本方法与系统的组成
2.2 发电机转速测量原理
2.2.1 测周期法（“T”法）
2.2.2 测频法（“M 法”）
2.2.3 测频测周法（“M/T”法）
2.3 误差与精度分析
2.3.1 “M”法测量误差分析
2.3.2 “T”法测量误差分析
2.3.3 “M/T”法测量误差分析
2.3.4 码盘刻度误差分析
2.4 具体设计方案
2.5 本章小结
3 转速测量系统硬件电路设计
3.1 传感器的选择
3.1.1 霍尔元器件的简介
3.1.2 A04E 型开关霍尔传感器
3.1.3 整体外形设计方案的确定
3.2 单片机模块设计
3.3 最小系统的设计
3.3.1 复位电路
3.3.2 时钟电路
3.4 转速数据显示设计
3.5 串口发送电路设计
3.6 数据存储电路设计
3.7 电源电路模块设计
3.8 本章小结
4 系统的软件设计与实现
4.1 测速程序总流程
4.2 各模块初始化子程序
4.3 AT24C16 的读写程序
4.4 本章小结
5 实验测试和数据分析
5.1 磁钢与霍尔开关相对位置的确定
5.2 信号采集处理电路试验
5.3 转速数据实时存储实验
5.4 转速系统总体调试与分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 结论
6.2 尚未完善和进一步解决的问题
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FSO在引信装定技术中的应用分析[J]. 王莉,张河. 弹箭与制导学报. 2006(S5)
[2]基于光电传感器的转速检测装置[J]. 汪云. 传感器世界. 2004(11)
[3]单片机定时中断的精确定时编程方法种种[J]. 蹇兴亮. 单片机与嵌入式系统应用. 2004(08)
[4]开关型霍尔传感器的原理与工程实现[J]. 宋青,权伟龙,齐新元. 物理实验. 2003(07)
[5]中国的永磁材料产业[J]. 罗阳. 电工材料. 2003(02)
[6]旋转轴扭矩测量方法研究[J]. 曾国华. 新技术新工艺. 2002(07)
[7]单片机式高精度转矩转速效率仪的研究[J]. 卓清锋,刘和平. 电工技术杂志. 2000(05)
[8]500Kg钕铁硼永磁磁力吊的设计与制作[J]. 徐志锋,刘新才,庄建平,余东明,蔡长春. 南昌航空工业学院学报. 2000(01)
[9]内燃机瞬时转速的研究[J]. 伍学奎,陈进,周轶尘. 内燃机学报. 1999(03)
[10]测量动态转速的一种方法[J]. 宋喜奎. 内燃机. 1998(05)
博士论文
[1]引信与武器系统信息交联中的光学装定技术研究[D]. 王莉.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]某电子时间引信装定系统改进设计研究[D]. 高文英.南京理工大学 2009
[2]基于金属管壳的引信信息交联技术研究[D]. 王颖翌.南京理工大学 2007
本文编号：3005058
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文研究的背景和意义
1.2 国内外研究动态
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 国外研究现状
1.3 本文的主要研究内容和结构
2 电机转速测量的基本原理
2.1 测量电机转速的基本方法与系统的组成
2.2 发电机转速测量原理
2.2.1 测周期法（“T”法）
2.2.2 测频法（“M 法”）
2.2.3 测频测周法（“M/T”法）
2.3 误差与精度分析
2.3.1 “M”法测量误差分析
2.3.2 “T”法测量误差分析
2.3.3 “M/T”法测量误差分析
2.3.4 码盘刻度误差分析
2.4 具体设计方案
2.5 本章小结
3 转速测量系统硬件电路设计
3.1 传感器的选择
3.1.1 霍尔元器件的简介
3.1.2 A04E 型开关霍尔传感器
3.1.3 整体外形设计方案的确定
3.2 单片机模块设计
3.3 最小系统的设计
3.3.1 复位电路
3.3.2 时钟电路
3.4 转速数据显示设计
3.5 串口发送电路设计
3.6 数据存储电路设计
3.7 电源电路模块设计
3.8 本章小结
4 系统的软件设计与实现
4.1 测速程序总流程
4.2 各模块初始化子程序
4.3 AT24C16 的读写程序
4.4 本章小结
5 实验测试和数据分析
5.1 磁钢与霍尔开关相对位置的确定
5.2 信号采集处理电路试验
5.3 转速数据实时存储实验
5.4 转速系统总体调试与分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 结论
6.2 尚未完善和进一步解决的问题
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FSO在引信装定技术中的应用分析[J]. 王莉,张河. 弹箭与制导学报. 2006(S5)
[2]基于光电传感器的转速检测装置[J]. 汪云. 传感器世界. 2004(11)
[3]单片机定时中断的精确定时编程方法种种[J]. 蹇兴亮. 单片机与嵌入式系统应用. 2004(08)
[4]开关型霍尔传感器的原理与工程实现[J]. 宋青,权伟龙,齐新元. 物理实验. 2003(07)
[5]中国的永磁材料产业[J]. 罗阳. 电工材料. 2003(02)
[6]旋转轴扭矩测量方法研究[J]. 曾国华. 新技术新工艺. 2002(07)
[7]单片机式高精度转矩转速效率仪的研究[J]. 卓清锋,刘和平. 电工技术杂志. 2000(05)
[8]500Kg钕铁硼永磁磁力吊的设计与制作[J]. 徐志锋,刘新才,庄建平,余东明,蔡长春. 南昌航空工业学院学报. 2000(01)
[9]内燃机瞬时转速的研究[J]. 伍学奎,陈进,周轶尘. 内燃机学报. 1999(03)
[10]测量动态转速的一种方法[J]. 宋喜奎. 内燃机. 1998(05)
博士论文
[1]引信与武器系统信息交联中的光学装定技术研究[D]. 王莉.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]某电子时间引信装定系统改进设计研究[D]. 高文英.南京理工大学 2009
[2]基于金属管壳的引信信息交联技术研究[D]. 王颖翌.南京理工大学 2007
本文编号：3005058
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3005058.html
