基于DSP捕获单元的柴油发电机组的转速测量系统

2011-10-19 10:16:17来源: 互联网

1 引言
    应用于高层建筑、银行、机场和油田等场合的柴油发电机组,必须采用相应方法控制其供电电压和频率,以确保在机组运行中具有良好的电气性能,满足应用要求。其频率控制一般是通过转速控制实现,目前应用较多的为模拟式转速调节器。由于模拟式调节器不易实现复杂控制规律、结构复杂。故采用数字式控制器。数字式控制器具有算法灵活.可实现复杂控制规律、抗干扰能力强等特点,是实现柴油发电机组转速的高精度调节的理想选择。因此,这里提出了一种以TMS320F2812 DSP为核心的转速数字控制器的测速功能系统设计.该设计方案是进一步实现转速数字控制的基础。

2 转速测量原理
    在测量和控制柴油发电机组转速时,需用转速传感器检测机组转速.柴油发电机组经常使用磁电式转速传感器(图1),该转换传感器是在永久磁铁上安装一感应线圈.并将传感器安装于柴油机飞轮附近.与柴油机的测速飞轮构成一个磁回路。当柴油发电机组转动时.由于飞轮带有齿槽,就会使回路磁阻发生变化,从而在转速传感器的线圈中产生感应电势,即转速电压信号,转速传感器线圈输出的平均电压值为0.5~6 V,其频率为:

    f=Zn/60  (1)
式中:Z为柴油机飞轮齿数,n机组转速。
    将传感器输出信号调理后变成速度频率的数字信号输入TMS320F2812 DSP的捕获单元,捕获被测信号电平的跳变沿(比如上升沿),从而可在被测信号的一个周期内,对标准时钟f0的周期数计数,若得到的周期数为K,则显然被测信号的周期(T)可表示为:

    T=K/f0    (2)
    于是,由(1)式和(2)式可得柴油发电机组的转速为:

    n=60f0/ZK    (3)
    通过DSP程序按(3)式即可计算机组转速。


3 转速测量系统设计
3.1 硬件电路设计
    若飞轮齿数Z为159,柴油机额定转速为1 500 r/min,根据上述测量原理,给出以TMS320F2812 DSP为核心的转速测量系统的硬件设计,如图2所示。

    磁电式转速传感器的输出信号首先由R1和C组成的滤波电路滤波,其截止频率fc根据柴油机在额定转速时传感器输出信号的频率确定,而因fc=l/(2πR1C),从而确定R1和C,可见这两者的取值与柴油机转速和飞轮齿数有关。需要注意的是这两者取值应按实际设备参数确定。传感器输出模拟信号,要送入DSP需将其转换为数字信号,因此采用VQ开关状态,经VQ转换后其集电极输出信号需由反相施密特触发器变换后(即经过信号整形后)再送入DSPTMS320F2812的捕获单元CAPl。该捕捉单元有一个专用的2级深度FIF0堆栈.顶层堆栈由CAPI FIF0组成,底层由CAPlFBOT组成。测速分两次捕捉.第一次捕捉到引脚发生的指定变化时,捕获单元将捕捉所选用计数器的计数值并把该值写入FIF0堆栈的顶层寄存器.如果在第一次捕捉的值读取之前发生第二次捕捉.新的捕捉值会被送入底层寄存器。捕获单元捕捉到数值后.相应的中断标志位置1,如果没有屏蔽中断,则产生外围设备中断请求。响应中断,通过中断服务程序读取一对捕捉的数值。该捕捉值正好是被测信号一个周期的两次计数。根据这两次捕获值,计算标准时钟的周期数K,进而得出被测转速。

[1] [2]

关键字:DSP捕获单元  柴油发电机组  转速测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/1019/article_3742.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
DSP捕获单元
柴油发电机组
转速测量

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved