传感器设计实验―光电测转速
传感器设计实验―光电测转速甄选
传感器设计实验―光电测转速甄选光电测转速是一种常用的传感器，它可以通过感应旋转物体上的标记物来测量转速。
本实验旨在设计一种光电测转速传感器，以实现稳定准确的转速测量。
1.实验原理：光电测转速传感器的工作原理是利用旋转物体上的凹凸标记物经过传感器时产生光电信号，通过测量信号的频率来确定转速。
标记物可以是黑色和白色的交替环，当光电传感器检测到黑色时输出一个低电平信号，检测到白色时输出一个高电平信号。
通过计数器测量高低电平信号的频率，即可得到旋转物体的转速。
2.实验材料：-光电传感器模块-旋转物体（如风扇叶片）- Arduino开发板-连接线-电源供应器3.实验步骤：（1）搭建电路连接：将光电传感器模块的输出引脚连接到Arduino开发板的数字引脚上，光电传感器模块的供电引脚连接到电源供应器的正极，接地引脚连接到电源供应器的负极。
（2）编写Arduino代码：使用Arduino开发环境编写程序。
程序需要包括以下几个部分：-初始化：定义输入输出引脚，设定计数器初值；-中断函数：当光电传感器模块输出引脚发生电平变化时，中断函数将触发，并在函数中进行计数器增加或减少的操作；-主循环：显示计数器数值，以转速的形式输出。
（3）上传代码并测试：将编写好的代码上传到Arduino开发板上，然后将光电传感器模块与旋转物体相对应。
启动电源供应器后，通过监视器观察计数器数值的变化，并实时显示转速。
4.实验注意事项：-在选择旋转物体时，要确保标记物的凹凸度适中，以确保光电传感器的稳定输出；- 在选择光电传感器模块时，注意其输出引脚的电压和电平状态，以确保和Arduino开发板的兼容性；-在编写程序时，要特别注意中断函数的编写，确保计数器能够正常累加或减少。
通过上述实验步骤，设计并调试光电测转速传感器，可以实现稳定准确的转速测量。
这种传感器在许多领域都有广泛的应用，如工业自动化生产线、电机控制、车辆控制等，对于实现精确的转速控制和监测具有重要作用。
实验四光电传感器转速测量实验
实验四、光电传感器转速测量实验一、实验目的1.通过本实验了解和掌握采用光电传感器测量的原理和方法。
2. 通过本实验了解和掌握转速测量的基本方法。
二、实验原理直接测量电机转速的方法很多，可以采用各种光电传感器，也可以采用霍尔元件。
本实验采用光电传感器来测量电机的转速。
光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式、遮光式、反射式、辐射式四种基本形式。
图4.1 光电传感器的工作方式反射式光电传感器的工作原理见图4.2，主要由被测旋转部件、反光片（或反光贴纸）、反射式光电传感器组成，在可以进行精确定位的情况下，在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸会取得较好的测量效果。
在本实验中，由于测试距离近且测试要求不高，仅在被测部件上只安装了一片反光贴纸，因此，当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。
通过测出这个跳变频率f，就可知道转速n。
n=f如果在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸，那么，n=f/N。
N-反光片或反光贴纸的数量。
图4.2 反射式光电转速传感器的结构图三. 实验仪器和设备1. 计算机 n台2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套3. 并口数据采集仪（LDAQ-EPP2） 1台4. 开关电源（LDY-A） 1台5. 光电转速传感器（LHYF-12-A） 1套6. 转子/振动实验台（LZS-A）/(LZD-A) 1 台四、实验步骤1、启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标。
2、点击实验脚本文件“服务器端”的链接，运行该实验。
如图4.3所示。
图4.3 转速测量实验（服务器端）效果图3、在电机转子侧面上贴上反光纸，将光电传感器探头对准反光纸，调节传感器后面的灵敏度旋钮至传感器对反光纸敏感，对其它部位不敏感，然后启动实验台，调节转速旋钮使电机达到某一稳定转速。
4、设定合适的门限值，点击面板中的"开关"按钮进行测量，观察并记录测量的转速值，调整传感器的位置，同时观察检测到的转速波形和传感器位置之间的关系，并分析由此带来的测量误差。
光电转速传感器的转速测量实验
光电转速传感器的转速测量实验一、实验原理光电转速传感器是一种基于光电效应的传感器，它通过检测旋转物体上的标记或孔洞来测量转速。
当旋转物体上的标记经过传感器的光路时，会遮挡或透过光线，从而使传感器输出的电信号发生变化。
通过对这些电信号的处理和分析，可以计算出旋转物体的转速。
光电转速传感器通常由光源、光学透镜、光电探测器和信号处理电路等部分组成。
光源发出的光线经过光学透镜聚焦后照射到旋转物体上，当旋转物体上的标记经过光路时，光电探测器接收到的光强会发生变化，产生相应的电信号。
信号处理电路对这些电信号进行放大、滤波和整形等处理，最终输出与转速成正比的脉冲信号。
二、实验设备1、光电转速传感器：选择合适的光电转速传感器，其性能参数如测量范围、精度、响应时间等应满足实验要求。
2、旋转平台：用于安装被测旋转物体，并提供稳定的旋转运动。
3、信号调理器：用于对传感器输出的电信号进行调理和放大，以便后续的数据采集和处理。
4、数据采集卡：将调理后的电信号转换为数字信号，并传输到计算机进行处理和分析。
5、计算机：安装有相关的数据采集和分析软件，用于控制实验过程、采集数据以及进行数据处理和分析。
三、实验步骤1、安装和连接设备将光电转速传感器安装在合适的位置，使其光路能够对准旋转物体上的标记。
将传感器的输出端连接到信号调理器的输入端，将信号调理器的输出端连接到数据采集卡的输入端。
将数据采集卡插入计算机的 PCI 插槽，并安装相应的驱动程序和软件。
2、调整传感器位置和光路调整传感器的位置和角度，使光路能够准确地照射到旋转物体上的标记，并确保光电探测器能够接收到足够强度的光信号。
使用遮光板或其他工具，检查光路的遮挡情况，确保光路畅通无阻。
3、设置实验参数在计算机上打开数据采集软件，设置采样频率、通道选择、触发方式等参数。
根据旋转物体的转速范围和测量精度要求，合理设置采样频率，以保证能够采集到足够数量的有效数据。
4、启动旋转平台打开旋转平台的电源，调整转速到预定值。
光电传感器控制电机转速实验.
实验二十八光电传感器控制电机转速实验一、实验目的：了解光电传感器(光电断续器—光耦)的应用。
学会智能调节器的使用。
二、基础原理：利用光电传感器检测到的转速频率信号经F/V转换后作为转速的反馈信号，该反馈信号与智能人工调节仪的转速设定比较后进行数字PID运算，调节电压驱动器改变直流电机电枢电压，使电机转速趋近设定转速(设定值：400转／分～2200转／分)。
转速控制原理框图如图28—1所示。
图28-1 转速控制原理框图三、需用器件与单元：主机箱中的智能调节器单元、+5V直流稳压电源；转动源、光电转速传感器—光电断续器(已装在转动源上)。
附：智能调节器简介：(一)、概述:主机箱中所装的调节仪表为人工智能工业调节仪，仪表由单片机控制，具有热电阻、热电偶、电压、电流、频率TTL电平等多种信号自由输入(通过输入规格设置)，手动自动切换，主控方式在传统PID控制算法基础上，结合模糊控制理论创建了新的人工智能调节PID控制算法，在各种不同的系统上，经仪表自整定的参数大多数能得到满意的控制效果，具有无超调，抗扰动性强等特点。
此外仪表还具有良好的人机界面，仪表能根据设置自动屏蔽不相应的参数项，使用户更觉简洁易接受。
(二)、主要技术指标：1、基本误差：≤±0.5%F.S±1个字，±0.3%F.S±1个字2 、冷端补偿误差：≤±2.0℃3 、采样周期： 0.5秒4 、控制周期：继电器输出与阀位控制时的控制周期为2～120秒可调，其它为2秒。
5 、报警输出回差（不灵敏区）： 0.5或56 、继电器触点输出： AC250V/7A（阻性负载）或AC250V/0.3A(感性负载)7 、驱动可控硅脉冲输出：幅度≥3V，宽度≥50μS的过零或移相触发脉冲（共阴）8 、驱动固态继电器信号输出：驱动电流≥15mA，电压≥9V9 、连续PID调节模拟量输出： 0～10mA(负载500±200Ω), 4～20mA(负载250±100Ω),或 0～5V(负载≥100kΩ), 1～5V(负载≥100kΩ)10 、电源： AC90V～242V（开关电源）, 50/60Hz，或其它特殊定货11 、工作环境：温度0～50.0℃,相对湿度不大于85%的无腐蚀性气体及无强电磁干扰的场所(三)、调节器面板说明：面板上有PV测量显示窗、SV给定显示窗、4个指示灯窗和4个按键组成。
设计实验--光电传感器测转速
设计实验--光电传感器测转速第⼀部分产品简介⼀、DH-SJ2物理设计性实验基本型传感器实验装置主要由五部分组成：传感器实验台⼀、九孔板接⼝平台、频率振荡器DH-WG2、直流恒压源DH-VC2和处理电路模块。
传感器实验台⼀部分：装有双平⾏振动梁（包括应变⽚上下各2⽚、梁⾃由端的磁钢）、双平⾏梁测微头及⽀架、振动盘（装有磁钢，⽤于固定霍尔传感器的⼆个半圆磁钢、差动变压器的可动芯⼦、电容传感器的动⽚组、磁电传感器的可动芯⼦、压电传感器），具体安装部位参看第三部分结构安装说明。
九孔板接⼝平台部分：九孔板作为开放式和设计性实验的⼀个桥梁（平台）；频率振荡器DH-WG2部分：包括⾳频振荡器和低频振荡器；直流恒压源DH-VC2部分：提供实验时所必须的电源；处理电路模块部分：电桥模块（提供元件和参考电路，由学⽣⾃⾏搭建）、差动放⼤器、电容放⼤器、电压放⼤器、移相器、相敏检波器、电荷放⼤器、低通滤波器、调零、增益、移相等模块组成。
本套实验仪器的设计思想主要是：①、九孔板接⼝平台可以培养学⽣动⼿、动脑的能⼒，从中建⽴起创新能⼒以适应社会发展的需要；②、传感器已经成为各个领域的关键部分，为此我们以传感器作为实验的对象，让学⽣了解和掌握传感器的基本知识及其应⽤，为今后的学习、⼯作和⽣活打下扎实的基础。
本套仪器的特点：具有设计性、趣味性、开放性和可扩展性，实验时⼤量重复的接线和调试以及后续的数据处理、分析，可以加深学⽣对实验仪器构造和原理的理解，同时培养学⽣耐⼼仔细的实验习惯和严谨的实验态度。
⾮常适合⼤中专院校开展开放性实验室。
仪器采⽤了性能⽐较稳定、品质较⾼的敏感器件和较为合理、成熟的电路设计。
⼆、主要技术参数、性能及说明（⼀）、传感器实验台⼀部分：双平⾏振动梁的⾃由端及振动盘装有磁钢，通过测微头或激振线圈接⼊低频振荡器V0可做静态或动态测量。
应变梁：应变梁采⽤不锈钢⽚，双梁结构端部有较好的线性位移。
传感器：1、差动变压器量程:≥5mm；直流电阻：5Ω～10Ω；由⼀个初级、⼆个次级线圈绕制⽽成的透明空⼼线圈，铁芯为软磁铁氧体。
光电转速控制实验报告
光电转速控制实验报告1. 引言光电转速控制是一种常见的控制方法，可以通过光电传感器来检测旋转物体的转速，并通过控制系统调整旋转物体的转速。
本实验旨在通过搭建光电传感器和电机的实验装置，探究光电转速控制方法的原理和应用。
2. 实验装置本实验采用以下装置进行实验：- 光电传感器：用于检测旋转物体的转速。
- 直流电机：用于旋转物体。
- 控制系统：用于接收光电传感器的信号并控制电机转速。
3. 实验步骤3.1 搭建实验装置首先，我们搭建实验装置。
将光电传感器固定在旋转物体旁边，以便检测转速。
连接光电传感器和控制系统，并将控制系统连接到直流电机。
确保装置连接正确，并进行相应的校准。
3.2 测试光电传感器输出接下来，我们测试光电传感器的输出信号。
将旋转物体手动旋转，观察光电传感器输出的信号波形，并确定光电传感器的输出频率与旋转物体的转速之间的关系。
3.3 设计转速控制算法根据光电传感器的输出信号和控制系统的输入要求，设计合适的转速控制算法。
可以根据传感器输出频率与旋转物体转速的关系，计算出控制系统需要输出的电机驱动信号。
3.4 实施转速控制根据设计的转速控制算法，将控制系统调整为相应的控制模式，并观察光电传感器和控制系统的反馈信号。
通过调整控制系统的输出信号，控制电机的转速，并观察转速是否能够达到预期的目标值。
3.5 结果分析根据观察到的实验结果，分析光电转速控制方法的性能。
比较设定值和实际值之间的差异，并讨论可能的原因。
根据实验结果，评价控制系统的稳定性和准确度。
4. 结论通过本次光电转速控制实验，我们探索了光电转速控制方法的原理和应用。
通过搭建实验装置、测试光电传感器输出信号、设计转速控制算法和实施转速控制等步骤，我们成功地达到了预期的实验目标。
实验结果表明，光电转速控制方法在实际应用中表现出了较好的稳定性和准确度。
然而，在一些特殊情况下，如光照条件变化较大、设备老化等情况下，光电转速控制方法可能存在一定的局限性。
传感器测转速实验报告
传感器测转速实验报告传感器测转速实验报告一、引言传感器是现代科技中的重要组成部分，它们能够将物理量转化为可测量的电信号，广泛应用于各个领域。
转速是衡量机械设备运行状态的重要指标，因此传感器测转速的实验具有重要的意义。
本文将介绍一种基于传感器的转速测量方法，并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验目的本实验的目的是通过传感器测量转速，并验证其准确性和可靠性。
通过实验，我们希望了解传感器测速原理、测量误差的来源以及如何提高测量精度。
三、实验装置和方法1. 实验装置本实验使用了一台带有转轴的电机作为被测对象，采用了一种基于光电传感器的转速测量方法。
实验中使用的光电传感器由发光二极管和光敏二极管组成，通过光电效应实现转速的测量。
2. 实验方法首先，将光电传感器固定在电机旁边的合适位置，并调整传感器与转轴的距离，使其能够准确感知转轴的运动。
然后，将传感器的输出信号连接到示波器上，并设置适当的测量参数。
最后，启动电机，记录示波器上显示的转速数据。
四、实验结果与分析在实验中，我们对电机进行了多次测速，并记录了每次实验的转速数据。
通过对数据的分析，我们得出了以下结论：1. 测量误差在实验中，我们发现传感器测量的转速与实际转速存在一定的误差。
这主要是由于传感器本身的精度限制、环境因素以及测量方法等因素所导致的。
为了减小误差，我们可以通过校准传感器、提高测量环境的稳定性以及改进测量方法等方式来提高测量精度。
2. 转速变化规律通过对实验数据的分析，我们发现转速在启动和停止过程中会有一定的变化规律。
在启动过程中，转速呈现出逐渐增加的趋势，直到达到稳定状态。
而在停止过程中，转速则逐渐减小，直到停止。
这种变化规律与电机的运行原理密切相关，对于电机的正常运行具有重要意义。
3. 测量精度通过对实验数据的统计分析，我们计算出了测量精度的指标，即相对误差。
实验结果显示，传感器测量的转速与实际转速之间的相对误差在可接受范围内，表明该传感器具有较高的测量精度。
转速测量设计实验报告
转速测量设计实验报告1. 实验目的本实验旨在设计并实现一种测量转速的方法，并验证其准确性和稳定性。
2. 实验原理2.1 传感器原理转速测量一般需要通过传感器来实现。
常见的转速传感器有光电传感器、霍尔传感器和接触式触发器等。
本实验采用光电传感器作为转速测量的感知器件。
光电传感器通过发射红外光束，并根据反射光的变化来测量目标物体的运动速度。
2.2 转速计算方法根据光电传感器感知到的目标物体的运动情况，我们可以计算出目标物体的转速。
转速的计算方法如下：速度= \frac {2\pi r}{T}其中，速度为目标物体的线速度，r为目标物体的半径，T为目标物体绕轴旋转一周所需的时间。
3. 实验设计本实验的设计思路是在目标物体上固定一块白色圆片，并将光电传感器放在圆片的旁边。
光电传感器产生的红外光束会照射到圆片上，并由圆片反射回光电传感器。
当目标物体旋转时，圆片运动会导致光电传感器感受到反射光的变化。
我们通过记录光电传感器输出的电信号的变化来计算目标物体的转速。
实验所需材料如下：- 光电传感器- 白色圆片- 电路连接线- 示波器（或数字多用表）实验步骤如下：1. 将光电传感器固定在实验平台上，使其能够与目标物体保持一定的距离。
2. 将白色圆片固定在目标物体上，并使其与光电传感器处于同一平面。
3. 连接光电传感器的输出端和示波器（或数字多用表）。
4. 打开示波器（或数字多用表）并设置合适的测量范围。
5. 启动目标物体的旋转，记录光电传感器输出的电信号的变化。
6. 根据记录到的数据，计算目标物体的转速。
4. 实验结果与分析在实验中，我们通过示波器记录了光电传感器输出的电信号的变化，并根据这些数据计算了目标物体的转速。
实验结果显示，我们所设计的转速测量方法具有较高的准确性和稳定性。
在实际使用中，我们可以根据实验结果进行进一步优化和改进。
例如，可以根据目标物体的特性选择合适的感知器件，调整光电传感器和目标物体之间的距离，以及对于输出信号的处理等等。
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光电式传感器测转速实验报告
——传感器与检测技术
班级：1321202
专业：测控技术与仪器学号：201320120209
姓名：林建宇
1.实验目的：
1）掌握利用光电传感器进行非接触式转速测量的方法；
2）掌握测量和显示电路的设计方法；
3）了解光电式传感器以及示波器的使用方法。
2.实验基本原理：
光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实验装置是透射型的(光电断续器也称光耦)，传感器端部二内侧分别装有发光管和光电管，发光管发出的光源透过转盘上通孔后由光电管接收转换成电信号，由于转盘上有均匀间隔的6个孔，转动时将获得与转速有关的脉冲数，脉冲经处理由频率表显示ｆ，即可得到转速ｎ=10f。
实验原理框图如下图所示。
光耦测转速实验原理框图
3.需用器件与单元：
主机箱中的直流稳压电源、示波器、电压表、频率\转速表；转动源、光电转速传感器—光电断续器(已装在转动源上)。
4.实验步骤：
（1）、按图1所示接线，并且接上示波器，将直流稳压电源调到10V档。
图1、光电传感器测速实验接线示意图
（2）、检查接线无误后，合上主机箱电源开关，调节电机控制旋钮，F/V表以及示波器就会显示相应的频率f，计算转速为n=10f。
实验完毕，关闭主、副电源。
5、实验结论与总结
组数 1 2 3 4 5 6
仪器频率108 133 166 186 232 373 示波器频率106.083 134.913 167.949 188.170 232.125 373.892 转速1080 1330 1660 1860 2320 3730 （注：转速单位为转/分钟）
平均误差⎺△=∑△i/6 (i=6)
⎺△≈0.855 σ≈1.070
总结：通过计算可知标准差较小，仪器准确率较高。
由仪器和示波器所测的两种频率，其中示波器所显示的为标准值。
根据上面实验观察到的波形，由于孔所占比例小，所以方波的高电平比低电平要宽。
光电式传感器测转速方法简单，易于实现。