基于LabVIEW的电机转速监测系统的设计
基于LabVIEW的电机转速控制系统设计
图 4 中 , V 1 产生模拟脉冲信号 , 参数设置如下 : 脉冲幅 值 3 V , 上升时间 10μs , 下降时间 10 μs , 脉宽 60 ms , 周期 125 ms , 频率 8 Hz 。R6 、R7 及 C5 的值根据滤波效果可调整 , 最后选定 R6 = 510 K , Rz = 30 K , C5 = 1μF 。此时具有最佳的 滤波效果 。
关键词 : 虚拟仪器 ; 锁相环 ; LabV IEW
System Design Electro - motor Rotational Speed Control Based on of LabVIEW
Li Nan , Teng Fei ( School of Materials Science and Engineering , Shanghai Jiao Tong U niversity , Shanghai 200240 , China)
Key words : virt ual inst rument ; p hase locked loop ; LabV IEW
0 引言
振动焊接是一种在焊接过程中对焊接工件施加振动的新技 术 。该技术可以有效的提高工件焊接质量 , 并降低生产和时间 成本 。振动焊接是通过控制带有偏心块的电动机的振动频率来 工作的 , 因此 , 在对该技术的控制中 , 很重要的一项内容是控 制电动机的转速 。目前已有的振动焊接控制系统 , 对电机的转 速控制主要用单片机做硬件控制 , 以 C 语言做编程 。在操作 性及与其他软件的兼容性上存在一些不足 。本研究开发了以锁 相环为核心 , 以 N I 数据采集卡和 LabV IEW 为平台的电机转 速控制系统 , 该系统能够充分利用锁相环的精确锁相功能 , 实 现很高的控制精度 , 同时实现在软件界面上的控制操作 , 并且 能够与其他应用软件良好兼容 。很好的实现了对振动焊接工作 频率的控制 。
基于LabVIEW的电机转速测控系统研制
基于LabVIEW的电机转速测控系统研制摘要：电机转速的测量与控制是现代工业生产和试验过程中经常遇到的问题。
针对传统电机测控系统的一些不足，研制了一种基于LabVIEW的电机转速测控系统。
基于虚拟仪器的设计思想，采用NI开发的LabVIEW图形化设计软件，结合数据采集技术和PID控制技术，设计完成了一套电机转速测控系统。
系统综合运用了数据采集技术、虚拟仪器技术、测控技术，实现了转速信号采集、处理、显示以及反馈控制等功能。
最后进行了实验测试，结果表明所研制的系统操作简单，人机界面友好，测量精度高，控制效率好，性能稳定，便于广泛应用。
关键词：LabVIEW；电机转速；虚拟仪器；数据采集；测控系统中图分类号：TN710?34；TP274 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）07?0114?04随着生产技术的不断发展，电机转速测控在工业控制系统中占据着越来越重要的地位。
在电机测控系统中，传统的方法是用逻辑电路或者单片机来实现[1]。
此方法虽然可行，但由于存在着线路复杂、制成后不易调整、编程语言比较复杂等局限性，已很难适应现代测试的要求。
近年来，虚拟仪器技术以其强大的功能和价格优势日益成为测试技术发展的主流[2?3]。
利用虚拟仪器，如美国NI公司的LabVIEW图形化设计软件，可以实现对各仪器功能模块进行快速集成，从而使得测试系统更为简洁、灵活和方便[4?7]。
因此，本文综合运用虚拟仪器技术、数据采集技术、测控技术等相关技术，基于虚拟仪器的设计思想，采用LabVIEW图形化设计软件，结合数据采集技术和PID控制技术，研制了一套基于LabVIEW的电机转速测控系统。
系统可实现转速信号采集、处理、显示以及反馈控制等功能。
1 系统总体方案设计基于LabVIEW建立的电机转速测控系统以转速传感器、信号调理电路、数据采集卡、计算机为硬件核心，LabVIEW 开发平台为软件核心，并辅之于数据采集卡的驱动程序以及一些测量控制编程。
阐述基于LabVIEW的电机转速测控
阐述基于LabVIEW的电机转速测控当代社会科学发展迅猛，电机的应用伴随着科学发展的迅猛潮流慢慢渗透到各个领域。
电机的广泛使用就必须有相应的检测维护过程，其中电机的转速的测量和控制是不可缺少的一个环节，尤其是在水利发电系统中。
1.虚拟仪器和LabVIEW虚拟仪器一般由硬件和软件两部分组成，分别为计算机、仪器硬件和应用软件，其中应用软件主要指数据处理软件和结合计算机显示器模拟信号输入输出的软件，并由计算机及其测量仪器硬件模块组成了虚拟仪器硬件平台的基础。
LabVIEW是一种实验室虚拟仪器集成环境，是NI公司专门为虚拟仪器的研究开发而设计的软件。
作为这一行业标准图形化编程软件，不仅能够轻松地完成与各种软硬件的连接，更能为各方面提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。
2.水利发电原理水利发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，即利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电能。
科学家以水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等知识，设计出高发电量的设备，供人们使用廉价又无污染的电能。
3.系统硬件电路的设计本系统硬件部分主要是电机转速的采集部分。
本系统采用3144霍尔电磁传感开关进行电机转速的采集。
因为数据采集卡对于电机转速采集到的数据可以直接获取采用，而不需要进行信号处理。
系统硬件结构框图如图1。
4.软件部分程序的设计4.1设计方案本系统软件设计部分分以下几个步骤：（1）发送信号；（2）信号程序调用；（3）信号采集；（4）信号分析；（5）得出波形，测的转速；（6）比较转速，控制电机状态。
设计程序流程图如图2。
4.2电机转速测控软件部分的程序设计1）程序调用.设计过程中首先要进行信号的输入，进行信号的模拟采集与初步处理，需要调用3144霍尔传感器所对应的函数模块，从而获得信号。
2）信号的采集、处理、分析.由传感器收集到信号后，并发送到计算机处理程序中进行详细处理，存储到采集卡，并在程序面板上显示。
直流电机转速LabVIEW技术下的转速监测实验设计
输 入 信号单 元 Ｅ ＮＡ ＝１ １ ｛ Ｉ Ｎ Ｉ ＝Ｈｌ Ｉ Ｎ２ ： １ Ｅ Ｎ Ａ＝Ｈ｝ Ｉ ＮＩ ＝ Ｌ ｌ Ｉ Ｎ２ ＝ Ｈ
Ｅ Ｎ Ａ＝Ｈ ｔ Ｉ ＮＩ ＝ Ｉ Ｎ２ Ｅ ＮＡ＝Ｌ ； Ｉ Ｎ Ｉ ＝ Ｘ Ｉ Ｉ Ｎ２ ＝ Ｘ
实现 对功 能 电机 装置 Ａ正 转 电机 装景 Ａ反 转
３直流电机转速Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ技术下的转速监测实验设计方案
３ ． １电机 转速 测 量 对前 面板 方案 对各种信号对采样方式 ， 需要对前 面板进行有效性对设计 ， 需 要保 障相 应的参数 设置 对准确性 ， 进 而实现各种信号有效对输入 。 ３ ． ２程序 框 架 图设 计 Ｄ Ｉ 通道需要 根据Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ程序进行依照执行 ， 因其ＤＩ 通道原 始需要８ 个字节进行构成 ， 因而需要相应对 同等数量对Ｄ Ｉ 通道保 障。 １ ． ３ Ｇ语 言 在对其数 据安装通道进行分 离后 ， 要有效对判定是否 呈现出一定对 Ｇ 语言是一种 图形化很强对可视编程语言 ， 在最大范围保 障传 上升对规律 。 进 而设定Ｔ ｃ 时间周期 内计 数范 围。 数值 判定为Ｚ 。 时的 统计算机编程语 言的优点前提下 ， 也同时具有组态软件对操作简单 整个 电机在旋 转 中为Ｎ＝１ ０ Ｚ ／ Ｔ ｃ 。 和可视性能优 良等优 点。 其在工业监控 中对实际应用效果和系统功 ３ ． ３根 据 ＣＮＴ通 道对 程序 设 计 方案 能设计具有 很好 对优势 。 Ｃ ＮＴ通道 在Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 程序 中对 流程需 呀对计数 器选 择对 Ｍｏ ｄ ｅ Ｏ ￣ － 式开始 ， 同时要对 门控输入 以及相应的传感 装置信号等方 ２直流 电机转速Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ技术下的转速监测实验平台构建 面进行计数 。 得 出一 个准确度高对初始值 ｚ 。 并开始安装计数器进 ２ ． １直 流 电机 装 置 行。 在ＴＣ 计量值转 和相应对ｚ １ 取之准确 。 Ｎ＝ Ｉ Ｏ （ Ｚ — ｚ ｌ ＋１ ） ／ ＴＣ。 使用用对直流 电机需要有 良好对稳定性保 障。 整个平台对实验 ３ ． ４转 速 测 量 实验 选 定对直流 电机型号为Ｖａ ｄ ａ ｒ ８ ０ ２ ５ ， 其额定对 电压控 制在２ ４ Ｖ， 电 在建立好相应 的对硬件 通道后 ， 要开始安装直流 电机进行有关 流对输 出要定位０ ． １ １ Ａ。 电机装置对构建需要用到较小对 电机容量 ， 对转 速分 析 ， 得 出一个判定数值 ， 对判 定数值产生保 障电压需要稳 让 整个平 台对主 电路 在功率上获得最小对高 比产 出［ ２ １ 。 定。 电压对改变 回导致相应对数值对改变 ， 这些 也是数据 采集 卡收 ２ ． ２转速 传 感 器装 置 到局 限对 约束 范围［ ５ ］ 。 当 电机在２ １ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ ， 时， 其整个上位机处于对 电机转速传感装置是通过光 电转速传感单元和霍尔转速传感 单 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ程序象对 稳定 ， 整个监测工作最为合理 。 元哦他那 个一对构成， 并称直角形对位置分布。 整个直流电机处在一 个转盘范 围内， 其边缘 间对距离处在多 圆孔 中， 当电机装置带动下 ， ４结 语
基于LabVIEW的电机转速模拟采集分析与存储系统
基于LabVIEW的电机转速模拟采集分析与存储系统学院：电气工程学院姓名：学号：指导老师：电气工程学院2016年1月7日一．设计目的熟悉和进一步掌握LabVIEW环境和编程思想，进行综合设计。
二．设计要求设计一套模拟电机转速模拟采集分析与存储系统，其功能为：（1）模拟采集50个点的电机转速数据（用随机数函数模拟），采样间隔为0.04秒；（2）采集的电机转速值与设定的上/下限值进行比较；当转速越上限时，红色上限报警灯亮；当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮；否则，绿色正常运行灯亮；（3）采集的电机转速值可以以“转/分钟（rpm）”和“弧度/秒（rad/s）”两种数值显示在图形界面的1个量表计；（4）采集过程有“开始”、“停止”按钮控制，进度有“进度条”动态显示；（5）采集50个点完成后，具有对该批数据的“最大值”、“最小值”、“算数平均值”和“标准差”的计算及数值显示；（6）采集50个点完成后，自动实现对该批数据的文件存储；（7）采集50个点完成后，有对话框提示“转速采集周期完成”。
（8）在前面板上增加必要设计人信息。
三、设计内容（1）模拟采集50个点的电机转速数据，采样间隔为0.04秒；电机转速由随机函数产生，由于随机函数产生的是0~1之间的数，考虑实际情况，将之与2000相乘，模拟转速，如图一所示。
图一随机函数模拟电机转速要采集50个点的电机转速数据，则可采用For循环，循环50次。
如图二所示图二、For循环实现50个点的电机转速数据采集（2）采集的电机转速值与设定的上/下限值进行比较；当转速越上限时，红色上限报警灯亮；当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮；否则，绿色正常运行灯亮。
采集的电机转速值与设定的上/下限值分别设置为1500rad/min和100rad/min。
当转速越上限，红色上限报警灯亮可由采集值于上限1500用比较，若大则为真，红灯亮，如图三所示。
图三：红色越上限报警灯程序设置当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮可由采集值与下限100用进行比较，若小则为真，黄灯亮，如图四所示图四黄色下限报警灯程序设置当转速介于上限与下限之间，绿色正常运行灯亮。
基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统设计
Sheji yu Fenxi!设计与分析基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统设计蔡杰焕（广州博依特智能信息科技有限公司，广东广州510000）摘要:传统的机性能系统以单片机为核心，、出等功能，产品都是以硬件为核心，得与用户的交互和功能的修改都很不方便。
现基于LabVIEW软件平台，设计一个机转矩转速测量系统，JN338速传感器机驱动控制系统的、速，后DAQ釆集卡釆集从JN338速传感器出来的、转速信号，并LabVIEW软件对测量的进行，得出、速；另外，测量系统人性化。
关键词:LabVIEW；转矩;转速；JN338；DAQ1基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统的构成的，本转矩转速系统由四：JN338矩转速器、NISCB-68、DAQ釆LabVIEW软件平台，如图1JN338速传器机动控制系统的速；后NISCB-68JN338速器出的速「进行；DAQ釆集卡釆的；最后LabVIEW软件的信号进行计算处理，出、转速大小2基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统的软件设计2.1DAQ数据采集卡的软件设置DAQ釆釆JN338转矩转速器的两个出，DAQ釆在LabVIEW软件中进行釆、釆等的LabVIEW中的DAQ尸（DAQ Assistant以很地釆进行。
务后，采的采采数。
JN338PIC-6251NI SCB-68IlllMEW LabVIEW图1系统构成的是，采的是有一定要求的，根据香农定理,采为采的两倍。
退出车床二，车床门关闭，车床开始加工；Step6：机器人把工件堆放在下料仓上，并重复2、3、4、5流程，两套工件生产同时进行，机器人同时为两套工件上下料，上下料动作交叉进行，互不干涉，由于加工时间较长，在稳定生产时，不会出现两台机床同时等待机器人上下料的情况；Step7：当下料仓堆满后，机器人停止工作，人工把下料仓四周围栏锁上，打开刹车，推走料仓，并换上新的空下料仓。
2.3智能产线控制系统设计与调试智能产线控制系统以MES为核心,MES釆釆釆RFID、PLC、CNC、PC条产线的各个制造环节，保证了现的时、、釆。
基于LabVIEW的转速测量系统
基于LabVIEW的转速测量系统实验1 基于LabVIEW的转速测量系统1、实验⽬的（1）初步学会使⽤LabVIEW；（2）掌握创建⾃⼰的VI的过程；（3）学会使⽤图表显⽰控件（4）学会使⽤信号发⽣器控件（5）学会使⽤数学运算表达式（6）学会使⽤常⽤输⼊及显⽰控件2、实验任务假定转速传感器输⼊的信号为标准⽅波信号，构建⼀个VI，对该转速信号进⾏测量，并将结果⽤表盘或图表显⽰，转速单位为：转/分钟。
要求：1、输⼊模拟传感器⽅波信号频率可调，幅值为0~5V；2、转⼦转过⼀圈所产⽣的⽅波信号个数可调，为6~60个每转。
3、实验过程1）任务分析此实验为转速测量系统，即通过调节仿真信号的幅值与频率并设置其采样频率为15000Hz，以改变仿真信号输出的正弦信号，⽤波形图直观地表⽰幅值的变化；通过单频测量对仿真信号程序框图输出的正弦波形进⾏测量，单频测量的输出频率即为当前对输⼊频率所探测到的单频的频率；将单频测量输出的频率除以⼀圈脉冲输⼊信号再乘以60s即为当前转速，通过波形图表可以直观地表⽰出来。
2）⽅案设计概述此实验为转速测量系统，即通过调节仿真信号的幅值与频率并设置其采样频率为15000Hz，以改变仿真信号输出的正弦信号，⽤波形图直观地表⽰幅值的变化；通过单频测量对仿真信号程序框图输出的正弦波形进⾏测量，单频测量的输出频率即为当前对输⼊频率所探测到的单频的频率；将单频测量输出的频率除以⼀圈脉冲输⼊信号再乘以60s即为当前转速，通过波形图表可以直观地表⽰出来。
3）实现步骤1、选取⼀个While循环，并为其创建⼀个输⼊控件；2、选取两个旋钮分别为幅值、频率，设置频率的最⼤范围为7000；3、选取⼀仿真信号并设置其采样频率为15000Hz—17000Hz，两旋钮幅值与频率分别接仿真信号的幅值与频率，选取⼀个单频测量，选择幅值与频率，并将仿真信号的正弦输出与单频测量的信号输⼊相接；4、在仿真信号的正弦输出与单频测量的信号输⼊之间接⼀个波形图；5、选取⼀个函数“除”，其x与单频测量的频率输出相接；其y与数值输⼊控件⼀圈脉冲输⼊信号相接；6、选取⼀个函数“乘”，并为其创建⼀个常量，数值为60，其x与“除”的输出相接，其输出接⼀个数值输⼊控件—当前转速；并在“乘”的输出与“当前转速”之间接⼀个波形图表。
基于LabVIEW的直流电机转速监测实验设计
ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ，ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ｄ Ｃ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ ，ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｏｒ ｆ ＤＣ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ — ｉ ｒ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｂ ｕ ｉ ｈ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｌ ａ ｂ ＶＩ ＥＷ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｄ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ Ａ ／Ｄ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ，Ｄ Ｉ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ＮＴ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｄ ． Ｏｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｇ ｏｒ ｆ ＤＣ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｗａ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓ ｆ ａ ｍｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｗｉ ｔ ｈ Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ ＥＷ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｄ ｔ ｏ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｃ ｅ ｐ ｔ ｕ ａ ｌ ｋ ｎ ｏ ｗ ｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｕ —
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基于LabVIEW的电机转速监测系统的设计
摘要在电机控制系统中，转速测量的精确度、实时性和稳定性直接影响电机调速系统的性能。
文中设计了一种基于LabVIEW软件平台的电机转速
监测系统，选择绝对式光电编码器和单片机作为前端转速信号的采集系统，通过RS-232串口通信将数据传送至上位机;利用LabVIEW的数据处理和显示动能，对转速信号进行实时地处理、显示和保存。
该设计在开关磁阻电机调速系统中进行了实验测试，结果证明，该方法人机界面良好、测速范围宽、精度高、响应速度快、抗干扰能力强。
关键词LabVIEW;绝对式光电编码器;单片机
LabVIEW是美国国家仪器司(National Instrument)开发的一种虚拟仪器平台，是一种用图标代码来代替文本式编程语言的开发工具。
其通过在表示不同功能节点的图标之间连线来完成上位机的程序，在这一点上，其完全不同于以往基于文本的传统开发语言。
LabVIEW功能强大、操作灵活，使用图形化的编程语言，大幅节省了程序的开发周期，且其运行速度不受影响，体现出较高的效率，被广泛应用于自动测量系统、工业过程自动化、实验室仿真等领域。
以往利用LabVIEW设计数据采集监测系统时，通常采用数据采集卡进行
前端信号的采集，但是其价格昂贵。
文中设计了一种基于LabVIEW和
STC12系列单片机的电机转速监测系统，不仅节约了设计成本，且系统操作简便，稳定可靠，满足电机的测速要求。
1 系统的总体方案设计
系统由上位机和下位机组成。
下位机采用STC12C5410AD单片机作为主控芯片，绝对式光电编码器的脉冲输出信号通过信号调理电路后送至单片机，。