设计宽范围高精度测速电路；通过对三种常用转速测量方法的分析比较。确定采用M法与M/T法相结合的方法测速，从理论上保证测速的宽范围和高精度；电路设计中为了简单，快速，准确的测速，两种测速方法之间采用硬件切换电路完成。克服了软件切换因工作量大而导致的实时控制变差的缺陷：采用片外计数器8253弥补了8051硬件资源短缺的不足，利用霍尔元件完成转速到旋转脉冲的转换。实现了低成本，高性能。

　　0 引言

　　在高铁，地铁蓬勃发展的今天，为保证列车安全运行，对列车的运行控制提出了更高的要求。要想安全的控制高速运行的列车，必需精准的检测列车运行的实时速度。

　　1测速方法的比较

　　检测列车运行速度可采取多种方法。其中轮轴转速的检测是检测列车运行速度最常用的方法之一。对旋转装置转速的检测，可采用脉冲计数法。脉冲计数法只要轮轴转动一周，就能产生一个或多个固定脉冲。将旋转脉冲送入微处理器计数，结合软件的运算处理，便可测得转速信息。

　　脉冲计数法的关键是如何精确的对脉冲计数。常用的方法有3种，分别为M法，T法和M/T法。

　　1.1 M法测速

　　M法即测频率法。M法是在规定的时间T内检测旋转脉冲的个数M1来间接的测量转速p胡，如图1（a）所示，转速N的计算公式为：

　　式中n为轮轴每转动一周产生的脉冲个数。

　　该计数法的检测时间为定值T.由于检测起止时间的随机性，会导致极端情况下产生±1个旋转脉冲的误差，因此，在转速较高或转动一周产生的旋转脉冲个数较多的情况下。测量精度较高。故M法适用于检测高速旋转的被测对象。

　　1.2 T法测速

　　T法即测周期法。T法是测量相邻两个旋转脉冲之间的时间间隔即旋转脉冲的周期，经T法计算间接测得速度的嘲。

　　通常做法是在旋转脉冲的一个周期对已知的高频时基脉冲计数，如图l（b）所示，然后通过式（2）计算可得到被测对象的旋转速度口一。

　　式（2）中，N,为被测对象的转速，n为轮轴每转动一周产生的脉冲个数。厂为已知高频脉冲的频率，尬为在一个旋转脉冲周期内包含的高频时基脉冲的个数。

　　T法测速是在一个旋转脉冲周期内对已知的高频时基脉冲计数，在极端情况下也会产生±1个高频时基脉冲的误差。

　　用T法测速，转速越高，测量误差越大，因此，T法适用于低速检测。