2.2 铁电存储器
通常情况下，仪器仪表中都可用E2PROM来保存设置的参数，而用SRAM加上后备电池来保存采集的数据。但是，这种方法有一定的不足，一方面是系统硬件结构复杂，另一方面，其保存数据的可靠性也较低。而铁电存储器是一种兼具RAM和ROM性能，并被认为可能取代各类存储器的超级存储器，它几乎可以跟随总线速度无限次的写入且具有超低功耗特性。因此，本系统采用一片铁电存储器FM24C256来保存设置的参数和采集的数据。
FM24C256存储器的存储容量为32 kx8 byte，具有10亿次的读/写次数，数据保存期为10年，并带有工业标准I2C总线接口，具有1MHz的总线频率。
由于FM24C256采用I2C总线，因此，该器件与AT89C52单片机的接口十分简单，仅需占用单片机的两根I/O口线，同时也使得数据保存的可靠性大为提高。本系统的数据保存格式为：小时(1字节)、分钟(1字节)，秒钟(1字节)、转矩值(2字节)、转速值(2字节)、功率值(2字节)。保存的参数可以作为历史数据查阅或传送给上位机。
2.3 实时时钟日历
为了避免使用单片机的定时器多次重复定时，其中断响应时间不确定而造成的定时精度降低，提高转矩、转速测量周期的精度，同时也为了便于定时采集转矩、转速值并定时保存转矩、转速和功率值，本设计扩展了基于I2C总线的实时日历时钟芯片SD2001。该芯片是具有内置晶振、充电电池、串行NVRAM的高精度、免调校实时时钟器件。由该芯片构成的时钟电路具有精度高、外围和接口电路简单的特点。利用该器件的中断输出引脚可得到以毫秒或秒为单位的任意时间输出，或以分钟为单位的任意时间输出。本系统即利用该器件的硬件定时功能来实现测量周期及数据的定时采集和定时保存。
3 软件设计
本系统软件可采用MCS一51汇编语言编制。由于使用了JN338数字式转矩传感器，因而无需进行复杂的数学运算。本文在软件编程中，使用了结构化、模块化的编程思想，使软件系统思路更加清晰、条理清楚。
图3所示是本系统的主程序软件框图。本系统软件主要包括初始化、转矩计算、转速计算、功率计算、转矩调零、显示输出、数据存储、报警输出、键盘控制、上位机通信等模块。
4 实验结果
通常可以采用标准扭矩加载装置来对该测量仪的转矩进行标定，标定测试可采用10个100 N的标准砝码，每加1个砝码，输出轴即承受100N·m的标准扭矩载荷。所测的实验数据如表1所列。由表l可知，该数字式转矩转速测量仪的转矩最大相对测量误差为0.40%，因此表明，该测量仪具有较高的测量精度。
5 结束语
本仪器采用JN338数字式转矩传感器解决了机械旋转轴能量及信号的可靠传递及信号输出波动问题，提高了测量精度，同时实现了转矩、转速的数字化测量。本仪器的特点在于巧妙地利用了新型传感器技术及单片机技术，从而为更好地控制电动机和太阳能热发电系统的运转提供了保障。
，采用JN338数字转矩转速传感器对转矩转速的测量