请教马老师：按照你教材上的方法，使用测频法测量高转速时，当被测齿盘为12齿时，测量的转速

ba_wang_mao

1、由于需要测量频率比较高的转速，因此采用测频法测量。
  2、使用T1计数
  3、T0使用CTC模式，T0的定时时间=10ms。
     在T0中断服务程序中读取T1的读数。
  4、设计一个队列，队列长度 = 100（保存100次读取的脉冲数，100 * 10ms = 1s），这样从队列中取出的脉冲数的累加，刚好是1秒钟的脉冲值。


  5、当测速的齿盘=60齿时， 队列中的脉冲数全部累加，刚好等于转速值。

        即：  转速值 = 1秒的脉冲累加 * 60秒 / 60齿   （转速误差±1rpm）
              

  问题是：我现在的齿盘的齿数是12齿， 如果仍然使用1秒钟的队列保存最近1秒钟的脉冲数的话，

       即：
           转速 = 1秒的脉冲累加 * 60秒 / 12齿

          由于 ：（1）、1秒钟的脉冲累加是个整数。
                 （2）、60/12 = 5

                因此计算的转速值的尾数只能是0或5，尾数不会出现（1，2，3，4，6，7，8，9）

        虽然我可以使用5秒钟的队列来累加脉冲个数，但是由于时间太长，计算得到的实际转速的“实时性”太差，这种想法在实际应用中不好。


     请问：
            如何解决测频法，计算齿盘为12齿的转速的方法呢？

bolimao101

说说我的应用吧，实践证明，频率较低小于2Khz使用测周期精度较高。
测频率仅仅适合频率较高才行。你的应用齿盘为12±1rpm齿，在60rpm每秒及时出一个读数精度很低的，精度不会优于1/12（8.3%）的，达不到±1rpm要求。建议使用测量周期法。

zhaoghsea

你测转速的思路有问题，你1s去数脉冲个数，肯定存在数得的个数和实际偏差一个的情况。假如1s你转n转，那你相当于测n*60个脉冲和n*12个脉冲
精度就是1除以他，齿熟少时明显精度很差，要么增大n（增加测量时间），要么想办法消除1个的误差
即周期法来测频率，保证测量脉冲是完整的，但是低频是精度也有问题
其实你应该用等精度测频法，啥都解决。

ba_wang_mao

高频的时候，采用测频法始终存在±1个脉冲的误差。

      如果采样频率=1S，则假如测速齿盘=12齿时，频率转换成转速

                转速 = 1s采集的脉冲 * 60          1s采集的脉冲 * 60
                       -----------------  =    ----------------------   =  1s采集的脉冲 * 5
                            测速齿盘                  12


         显然增大了误差，即分辨率=5.

         
   结论：测速时，使用测频法是无法得到准确的“转速值”的。
          齿盘=12时，虽然增加采样时间=5S时，可以修正分辨率从5到1，但是也影响了转速的“实时性”。




    请问：马老师，如果我采用AVR的捕获方式，可否彻底解决低频率和高频率的误差问题呢？
       （测频范围达到0.1HZ ---> 15000HZ，而且误差非常小呢？）


         （1）、低频时，扩展定时器的溢出次数，可以测量0.1HZ的频率，但是不知道在齿盘=12齿时，转速误差是否会小于0.5rpm呢？
         （2）、高频时，增大采样次数，可以测量15000HZ的频率，但是不知道在齿盘=12齿时，      转速误差是否会小于0.5rpm呢？

fsclub

用捕捉功能ICP！？

machao

1.先确定测试间隔，你说是1秒。那么1秒内用测周法也只能测0.5Hz频率，再低的频率根本测不出，需要增加时间的，你先介绍如何在1秒内测出0.1Hz的频率？

2。转速误差为0.5rpm定义的不合理。因为这个是绝对误差，意味着1分内为6个齿的误差，一秒内为0.1个齿，那么达到这个精度至少需要10秒的测量周期！

3。所以要误差小的话，齿数就要多。比如120齿，那么1秒内误差1的话，正好是0.5rpm。12齿的，就需要10秒的测试间隔。要么增加齿数，要么增加测量时间的长度。

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测量频率，高频采用测频法，低频采用测周法，是指测量精度高，误差小。但不是指什么频率都能测的出。

0.1Hz的频率，你在1秒内如何测的出？测量都测不出，还谈什么误差？

ba_wang_mao

回复【5楼】machao
1.先确定测试间隔，你说是1秒。那么1秒内用测周法也只能测0.5hz频率，再低的频率根本测不出，需要增加时间的，你先介绍如何在1秒内测出0.1hz的频率？
2。转速误差为0.5rpm定义的不合理。因为这个是绝对误差，意味着1分内为6个齿的误差，一秒内为0.1个齿，那么达到这个精度至少需要10秒的测量周期！
3。所以要误差小的话，齿数就要多。比如120齿，那么1秒内误差1的话，正好是0.5rpm。12齿的，就需要10秒的测试间隔。要么增加齿数，要么增加测量时间的长度。
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测量频率，高频采用测频法，低频采用测周法，是指测量精度高，误差小。但不是指什么频率都能测的出。
0.1hz的频率，你在1秒内如何测的出？测量都测不出，还谈什么误差？

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      马老师：
         我是说：当使用测频率法时，由于始终存在±1个脉冲的误差，因此只能采取如下方法尽量将误差控制在±1之内。   
            方法1：增加测速时间（从1S增加到5S，即可将误差控制在±1之内)
            方法2：增加齿盘齿数  
            
               方法1虽然可行，但是由于测速时间太长（5S），导致“实时性”太差，如果采集的“转速”仅仅用于监视还可以
                   说得过去，但是5S的测速值进行“PID调节控制系统”，可能不敢使用。

               方法二，一般不可行，你不可能要求用户将齿盘从12齿更换成60齿或者120齿吧。

     其实我是想问：
          使用AVR单片机提供的捕获模式，使用外部12M晶振，测频的精度如何呢（包括低频和高频）？
              
                 （1）、当使用你教材上的方法，低频时，增加定时器的溢出次数，能否测到0.5HZ，同时精度能否达到0.001HZ？
                 （2）、当使用你教材上的方法，高频时，增加捕获的脉冲个数，  能否测到20000HZ，同时精度达到0.001HZ？