涡轮发电机转速测量系统研究

• 作 者: 任达陆
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 霍尔传感器 转速测量 涡轮发电机 AT89C51

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集的可行性，并且对所得数据进行了分析。此次设计测速系统成本低、性能好、构造简单，在恶劣环境中具有很强的抗干扰能力，还可广泛应用于电控系统转速的测量处理和显示，例如发动机、机床主轴、汽车、武器系统等旋转设备，具有广阔的应用前景。