摘要：介绍一种应用M/T法测速原理，采用单片机P89C51RC+IA和EMP7064S实现转速测量的硬件电路实现方法，并给出了码盘脉冲预处理电路的可编程器件（EMP7064S）的实现。

    关键词：码盘 转速测量 测量时间 编码脉冲

转速测量是伺服控制系统重要组成部分。迄今为止，测速可分为两大类：模拟电路测速和数字电路测速。微电子技术的发展，数字测速技术的进步，数字测速性能的提高，使数字测速受到人们的重视。

随着微电子技术的发展、计算机技术的成熟，出现了以计算机为核心的数字测速装置。这样的速度测量装置测量范围宽、工作方式灵活多变、适应面广，具有普通数字测速装置不可比拟的优越性。本文应用M/T法测速原理，借助PHILIPS P89C51RC+IA和ALTERAEPM7064S实现转速测量。

1 M/T测量法工作原理

数字测速中用到的关键部件是光电编码器，俗称码盘。码盘是一角度传感器，将角度住处转变成一列脉冲串。刻线数m、刻线误差ε、输出信号的电特性是码盘的主要技术指标。码盘输出两路相差90°的矩形脉冲串，每转动一周输出m个脉冲。通过测量脉冲串的频率即可测量转速。

本文采用M/T法测速。此法需要一个码盘脉冲计数器、一个标准的时间计数器、一个定时器。定时器设定测量时间Ts。在测量时间Ts内，同时对码盘脉冲和标准时间信号计数。测量时间到，产生定时中断，单片机执行中断程序，读出码盘脉冲计数器和标准时间计数的值，由计数值求出转速。

    设码盘刻线数为m，码盘脉冲倍频数为n，标准时间为TC（s），码盘脉冲计数值为Cm，标准时间计数值为Ct，则转速ω=360Cm/mnTcCt(°/s)。

2 码盘脉冲预处理的EMP7064S实现

采用码盘的数字测速系统中，对码盘信号的处理包括倍频、输出控制和方向信号的提取。

2.1 码盘脉冲倍频电路

对码盘输出脉冲倍频，相当于增多码盘刻线数，可提高测量准确度，改善测量的动态性能。码盘脉冲计数值的大小影响刻误差的大小。对同一个码盘，输出信号经码盘脉冲倍频电路处理后，频率提高，相同测量时间内对码盘脉冲的计数值大，测量结果中刻线造成的误差小。同时，如果测量时间下限一定，可测的转速下限就低。对码盘脉冲处理最高可得4倍频的脉冲信号。处理电路及时序关系如图1所示。

2.2 捕获脉冲输出控制电路

为保证测量的连接性，码盘脉冲计数器和标准时间计数器要不间断地计数，测量过程中不断读出这两计数器的计数值。为防止计数过程中计数器值不稳，出现误读，需采用有捕获功能的计数器。在要求时刻，通过捕获信号，将计数值捕获到寄存器中，然后读捕获寄存器，这样读出值稳定可靠。为确保读出的码盘脉冲计数值和标准时间计数值是同一时刻，捕获信号应相同，这个信号就是码盘脉冲信号，这样，只是保证读出的两个计数值是同一时刻的基本条件。如果读出数据的过程中发生新的捕获，也将导致读出的数据不是同一时刻，引起测量误差。因此，读完数据后，应通过捕获标志判断是否发生新的捕获。如发生新的捕获则重新读数，直到无新的捕