电机转速非接触式测量仪.
电动车转速测量的原理
电动车转速测量的原理电机转速测量方法有哪些1、测速发电机测速定义：利用直流发电机输出电压与转速成正比的原理，在被测电动机轴上安装一台小型直流发电机即测速发电机，根据测速发电机的输出电压，间接地获得被测电动机的稳态转速和转速变化规律。
原理：电机转动带动测速发电机转动，测速发电机的转子切割磁力线产生感应电动势，速度越高，感应电动势越大。
特点：动态响应较慢。
使用范围：只能用于电机稳态测量或缓变过程的测量，在电机转速较低时不能使用，因为测速发电机会进入非线性区而产生较大误差。
2、光电数字测速定义：通过转速传感器将光信号变为与转速有关的电信号，从而测量电机转速的一种方法。
转速传感器主要有光电码盘或光栅，它们都能产生与速度相关的脉冲式电信号。
原理：电机带动编码器转动发出高速脉冲，速度越高，脉冲频率越快。
特点：光栅分辨率很高，能够达到较高的测量精度。
测量方式：a、测频法：通过测量标准单位时间内与转速成正比的脉冲数来测定转速，适合于转速较髙时的测量。
b、测周法：通过测量产生一个电脉冲信号(即电机转过固定的角位移）所需要的时间来测定转速，适合于低转速测量。
3、磁电转速传感器测速定义：以磁电感应为基本原理来实现转速测量，属于非接触式转速测量仪表。
原理：磁电式转速传感器由铁芯、磁钢、感应线圈等部件组成的，测量对象转动时，转速传感器的线圈会产生磁力线，齿轮转动会切割磁力线，磁路由于磁阻变化，在感应线圈内产生电动势，转速越快输出的电压也就越大。
特点：抗干扰性很强，输出的信号强，测量范围广。
优点：a、工作维护成本较低，运行过程无需供电；b、运转不需要机械动作，无需润滑；c、结构紧凑、体积小巧、安装使用方便，可以和各种二次仪表搭配使用。
使用范围：可用于表面有缝隙的物体转速测量，有很好的抗干扰性能，能够在烟雾、油气、水汽等环境中工作。
注意：被测电机的转速范围不能超过磁电转速传感器的测速范围，一旦超过测速范围，磁路耗损会过大，使得输出电动势饱和甚至锐减，测量结果不准确。
非接触速度测试仪
非接触速度测试仪
非接触速度测试仪是用来检测机动车运动性能的仪器，该仪器有主机、非接触速度传感器、线缆三部分组成。
非接触速度传感器通过光学系统采集路面的信号，通过电子系统转换成速度信号传给主机；主机接受传感器的速度信号，通过计算得到各种信息，包括滑行、制动、加速、稳定车速等方面的详细信息，从而判断机动车的性能。
该仪器配备先进的非接触速度传感器，传感器是通过发出光到地面上，然后通过分析反射的光线得到机动车的速度，传感器具有安装操作简单，精度高等特点。
主机显示采用大屏幕液晶，可以实时显示速度、时间、曲线等参数；系统带有存储功能，可以存储检测结果；配有微型打印机，可以打印结果，配有计算机连接接口，可以与电脑连接0
该仪器适用于汽车产品质检部门、汽车综合性能检测线、汽车拖拉机生产厂家、大中专院校、农机检测部门、交通科研部门等。
电机霍尔传感器检测方法
电机霍尔传感器检测方法介绍电机霍尔传感器是一种常用的非接触式传感器，广泛应用于电机控制、位置检测等领域。
本文将深入探讨电机霍尔传感器的检测方法，包括原理、检测过程和常见问题的解决方法。
原理电机霍尔传感器利用霍尔效应，通过测量磁场的变化来检测电机的运动状态。
当电机运动时，磁场会发生变化，霍尔传感器能够感知到这种变化并输出相应的电信号。
检测过程电机霍尔传感器的检测过程包括以下几个步骤：1. 确定检测位置首先需要确定电机霍尔传感器的安装位置。
一般情况下，传感器需要放置在电机附近，并与电机的磁场垂直。
安装位置的选择对于检测结果有很大的影响，需要根据具体的应用场景进行调整。
2. 连接电路将电机霍尔传感器与电路连接，确保传感器能够正常工作。
一般情况下，传感器需要连接到微控制器或信号处理器，以便对输出信号进行处理和分析。
3. 开始检测启动电机，并开始进行检测。
传感器会感知电机的磁场变化，并将相关信息通过电信号输出。
4. 数据分析对传感器输出的电信号进行数据分析，以获取电机的运动状态。
根据具体的应用需求，可以通过不同的算法和方法对数据进行处理，例如滤波、峰值检测等。
5. 结果判定根据数据分析的结果，对电机的运动状态进行判定。
判定的标准可以根据具体的应用要求进行设定，例如判断电机是否正常运转、电机的转速等。
常见问题与解决方法在使用电机霍尔传感器进行检测过程中，可能会遇到一些常见的问题，下面将介绍一些常见问题的解决方法。
1. 传感器输出不稳定如果传感器输出的信号不稳定，可能是由于传感器与电路连接不良导致的。
解决方法是检查传感器的连接情况，确保连接良好。
2. 传感器灵敏度不够如果传感器对于电机磁场的感知不够灵敏，可能是由于安装位置选择不当导致的。
解决方法是重新选择合适的安装位置，并进行调整。
3. 数据分析结果不准确如果对传感器输出的数据进行分析时，结果不准确，可能是由于算法或方法选择不当导致的。
解决方法是重新选择合适的算法或方法，并进行数据分析。
非接触式转速测量仪的设计
非接触式转速测量仪的设计
实物图（2）系统板与PC机连接图
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非接触式转速测量仪的设计
实物图（3）送机界面图
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非接触式转速测量仪的设计
感谢各位老师的聆听
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简单等特点。
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非接触式转速测量仪的设计
论文设计要求
• 应用霍尔传感器测速
1
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• 通过LED数码管显示转速 • 实现与PC机的通信
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非接触式转速测量仪的设计
设计结构
（六大模块）
通信模块 STC89C52 单片机 （控制模块）
显示模块 电源电路
驱动模块
霍尔传感器
直流电机
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非接触式转速测量仪的设计
电机驱动模块
用ULN2003作为直流电机的驱动芯片。ULN2003具有高耐压的特性， 是大电流复合的晶体管阵列组成。驱动电路连接如图所示。
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非接触式转速测量仪的设计
霍尔传感器测速
当磁性材料经过霍尔传感器表面霍尔传感器就会输出一个脉冲信号， 信号被单片机采集，通过程序控制便可以对通过霍尔元件表面的次数进行
MAX232芯片来实现电平转换。
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非接触式转速测量仪的设计
与PC机通信
用USB-232串口连接线将PC机与系统板上的DB-9串口相连，通过 MAX232电平转换电路后，应用STC-ISP软件来实现与PC机的通信。
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非接触式转速测量仪的设计
实物展示
实物图（1）系统板景物图
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计算。用此原理便可以对转所进行测量。
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非接触式转速测量仪的设计
你了解转速测量的方法有哪些
你了解转速测量的方法有哪些转速测量是指用于测量旋转物体的转速或角速度的技术方法。
转速测量在多个领域中都有应用，例如机械工程、汽车工程、航空航天工程、电力系统以及实验室研究等。
下面是一些常用的转速测量方法：1.接触式转速测量方法：-机械接触式测速器：例如机械式测速表、机械式转速计等。
这些测速器通过与旋转物体直接接触，利用测速表盘或指针的转动来显示转速。
-磁电式接触式测速器：例如霍尔元件转速传感器。
这些测速器利用旋转物体上的磁铁或磁性标记，通过磁电感应原理将转速转换为电信号输出。
-光电接触式测速器：例如光电编码器。
这些测速器使用光电转换原理，通过旋转物体上的光栅或光轮，将转速转换为光脉冲信号输出。
2.非接触式转速测量方法：-光学测量方法：例如激光测速仪、光栅测速仪等。
这些测速仪利用光学传感技术，通过测量旋转物体上的光栅或标记点的位移或速度，间接计算出转速。
-声学测量方法：例如超声波传感器、声纳传感器等。
这些测速传感器利用声音的传播速度和频率来测量旋转物体的转速。
-电磁测量方法：例如感应电动机测速法。
这种方法利用旋转物体上的导体通过磁场感应产生的感应电动势来测量转速。
-震动测量方法：例如加速度计。
这些测速器通过测量旋转物体上的振动信号来计算转速。
3.数字转速测量方法：-频率计：通过统计旋转物体上标记点通过光电传感器或磁电传感器时产生的频率来计算转速。
-计数器：通过计算单位时间内旋转物体上的标记点通过光电传感器或磁电传感器的次数来计算转速。
-相位测量方法：通过测量标记点通过光电传感器或磁电传感器所产生的信号的相位差来计算转速。
上述转速测量方法各有其特点和适用范围。
在实际应用中需要根据具体情况选择适合的测量方法。
同时，还需要注意测量精度、响应速度、适用转速范围、环境要求等因素的考虑。
testo 465 非接触型转速测量仪说明书
rpm measuring instrumenttesto 465 – Non-contact rpm measurementWith the testo 465, you can measure rpm easily without contact using only one hand. The measuring instrument is thus suitable for measurements on rotating parts such as ventilators and shafts. Simply attach a reflective marker (optional) to the measurement object, point the visible red beam of light at the reflective marker, and measure. Thedistance to the measurement object is up to 600 mm. The measuring instrument stores mean, min. and max. values as well as the last measurement value. The SoftCase included in delivery protects the instrument from impact, ensuring an especially long working life.testo 465Subjecttochangewithoutnotice.9819914/msp/I/1.221 Technical data / AccessoriesGeneral technical dataOperating temperature0 to +50 °CStorage temperature-20 to +70 °CBattery type 2 AA batteries or rech. batteryDisplay5-figure LCD display, 1-lineWeight145 gDimensions144 x 58 x 20 mmBattery life40 hPart no.Accessories for measuring instrument0554 0493Reflectors, self-adhesive (1 pack = 5 off, each 150 mm long)0520 0012ISO calibration certificate/rpmoptical and mechanical rpm measuring instruments; cal. points 500; 1000; 3000 rpm0520 0022ISO calibration certificate/rpmoptical rpm measuring instruments; calibration points 10; 100; 1000; 10000; 99500 rpm0520 0114ISO calibration certificate/rpmCalibration points freely selectable from 10 to 99500 rpm0520 0422DAkkS calibration certificate/rpmOptical rpm probes, 3 points (500; 1000; 3000 rpm)Sensor type Optically with mod. light beamMeasuring rangeAccuracy±1 digitResolution+1 to +99999 rpm±0.02% of m.v.0.01 rpm (+1 to +99.99 rpm)0.1 rpm (+100 to +999.9 rpm)1 rpm (+1000 to +99999 rpm)。
电机转轴的直径检测原理
电机转轴的直径检测原理
电机转轴的直径检测原理通常采用非接触式测量方法，常见的原理有以下几种：
1. 光学测量原理：利用激光传感器或光电编码器等光学装置，通过测量光信号的反射、折射或透过来确定转轴的直径。
当转轴通过光电装置时，光信号会被转轴表面的凸起或凹陷进行反射或折射，通过测量反射或折射的光信号的强度变化，可以得到转轴的直径信息。
2. 磁性测量原理：利用磁性传感器或霍尔传感器等磁性装置，通过测量磁场的变化来确定转轴的直径。
通常在转轴表面粘贴磁性标记物，当转轴旋转时，磁性标记物会产生磁场变化，通过测量磁场变化的大小，可以得到转轴的直径信息。
3. 超声波测量原理：利用超声波传感器或超声波探测器等装置，通过发射超声波，并测量超声波的回波时间来确定转轴的直径。
超声波经过转轴时，会产生回波，根据回波时间和超声波的传播速度，可以计算转轴的直径。
4. 接触式测量原理：利用接触式传感器或测微仪等装置，通过直接接触转轴表面，测量转轴的形状或尺寸来确定直径。
常见的接触式测量原理有划线仪、游标卡尺等。
以上是常见的转轴直径检测原理，根据不同的测量要求和应用场景，可以选择适合的原理进行测量。
bemf计算转速
bemf计算转速BEMF是指反电动势（Back Electromotive Force），在电机转速计算中起着重要的作用。
在本文中，将详细介绍BEMF的概念以及如何使用BEMF来计算转速。
一、BEMF的概念反电动势（BEMF）是指当电机转动时，由于电机的绕组在磁场中切割磁力线产生的感应电势。
根据法拉第电磁感应定律，当电机转速增加时，切割磁力线的速度也增加，从而产生的感应电势也随之增加。
二、如何使用BEMF计算转速1. 确定电机的极数电机的极数是指电机磁极的数量，可以通过观察电机的结构或者查阅电机的相关信息来确定。
一般来说，直流电机的极数是通过观察电机的换向器或者刷子的数量来确定的。
2. 测量BEMF电压使用万用表或者示波器等测试工具，将电机的绕组两端连接到测试工具上，然后将电机转动起来。
此时，测试工具将显示出由BEMF产生的电压值。
3. 计算转速根据电机的极数和BEMF的电压值，可以使用以下公式来计算电机的转速：转速 = (BEMF电压值* 60) / (2 * π * 极数)三、BEMF计算转速的应用BEMF计算转速的方法被广泛应用于各种类型的电机中，包括直流电机、步进电机和交流感应电机等。
通过测量BEMF电压并计算转速，可以实时监测电机的运行状态，并根据需要进行调整和控制。
四、BEMF计算转速的优势1. 非接触式测量：BEMF计算转速的方法不需要直接接触电机的转子，因此可以在不影响电机运行的情况下进行测量，减少了对电机的干扰。
2. 高精度测量：通过测量BEMF电压并使用精确的转速计算公式，可以获得较高精度的转速值，有助于提高电机的控制和调整精度。
3. 实时监测：BEMF计算转速的方法可以实时监测电机的转速变化，及时发现并处理电机运行过程中出现的问题，提高了电机的运行可靠性和安全性。
BEMF计算转速是一种常用且有效的方法，可以应用于各种类型的电机中。
通过测量BEMF电压并使用适当的计算公式，可以准确计算出电机的转速，实时监测电机的运行状态，并根据需要进行控制和调整。
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综合以上3种方案，选择方案三。
2.1.3
方案一：用数码管动态显示，可以显示数字，但显示的内容有限，接线繁多，且不能连续显示字符，有一定局限性。
方案二：采用LED点阵显示，能动态扫描，变换颜色，但体积比较大，需要很多点阵组合使用，显示较为繁琐，但需要的I/O资源较多，影响总体布局。
方案三：采用光电传感器
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
方案二：采用霍尔传感器
霍尔传感器是根据霍尔效应原理制成的霍尔元件。传感器的定子上有2个互相垂直的绕组A和B,在绕组的中心线上粘有霍尔片HA和HB,转子为永久磁钢,霍尔元件HA和HB的激励电机分别与绕组A和B相连，它们的霍尔电极串联后作为传感器的输出。
图1霍尔转速传感器结构图
采用霍尔传感器在信号采样的时候，会出现采样不精确，因为它是靠磁性感应才采集脉冲的，使用时间久了会出现磁性变小，影响脉冲的采样精度。
1
1.1
一、任务
设计制作一个电机转速非接触式测量仪
二、要求
（一）基本要求（电机转速2000转/分钟左右）
（1）精确测量转速，不能丢脉冲
（2）实时显示结果
（二）提高部分
（1）测量装置安装方便，成本低
（2）其它创新自拟
三、评分标准
（一）设计报告：40
（1）设计方案合理15
（2）电路分析计算正确10
（3）测试与分析15
第十届双基电子设计大赛
报告
项目名称：电机转速非接触式测量仪
小组成员：XXXXXXXXXXXXXXXX
学院：机电学院
专业班级：10测控2班
指导老师：曹青松
摘要：随着工业生产技术的发展，旋转机械转速的测量变得更为频繁和重要。转速是旋转物体在单位时间内的转数，是描述各种旋转机械的重要技术参数。因而社会生产对具有便携、快速、非接触、精确度高等特征的转速测量仪的需求性也越来越强。
方案三：采用LCD液晶显示，显示内容最丰富，不仅编程灵活，显示可靠，而且电路简单，易与单片机连接，明亮对比度可调，显示非常清晰，是一种非常好的方案。
综合以上，选择方案三。
2.2
本设计主要用AT89C51单片机作为控制核心，由光电传感器、LCD动态显示屏构成。AT89C51单片机接收光电传感器传来的脉冲信号，单片机根据外部中断，以及内部定时器进行记数计算出电机转速送到LCD显示，使能实时读出 电机的转速。
2
本系统主要由单片机模块、传感器模块、显示模块、及电源模块组成，下面分别论述这几个模块的选择。
2.1
2.1.1
方案一：采用集成电路控制方式
光电传感器感受到光信号并转换成电信号，此时的电信号为模拟信号，经信号处理电路滤除干扰，并转换成能被计数器接受的方波信号或脉冲信号，再经过计数、译码、显示电路，由数码管显示转速。可实现功能，但电路较复杂，系统调试也较繁杂。
本设计主要用AT89C51单片机作为控制核心，由光电传感器、单片机、LCD动态显示屏构成。当电机转动时，光电传感器会接收到脉冲信号，AT89C51单片机接收光电传感器传来的脉冲信号，单片机根据外部中断，以及内部定时器进行记数并计算出电机的转速送到LCD显示。
关键词：AT89C51电机转速光电传感器非接触测量
（二）实物制作测评：60
（三）提高部分：30
（1）测量装置安装方便，成本低20
（2）其它创新10
1.2
智能化转速测量可以对电机的转速进行测量，电机在运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。
本设计中采用光电传感器采集信号，方便了信号的采集，也提高了测量的精度，但容易受外界光线和环境的干扰，编码盘与电机转轴的固定连接，都是本设计的难点。用1602LCD的数码管以动态扫描清晰的显示了实时的转速，程序的编写成了本设计的重点。
AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
图3系统总体方框图
3
3.1ห้องสมุดไป่ตู้
采集光信号的电路原理图如图4所示：
图4采集光信号的电路原理图
在图4中TLP为光码盘（如图5），T1为光敏三极管，T2为普通三极管，74LS04为反相器，R1~R4为电阻。当电机转动后，光电码盘安装在转子端轴上，随着电机的转动，光电码盘也跟着一起转动，当一个狭缝转过时光敏三极管就会受到光照而导通，此时T2管的基极为高电平，T2管也导通，在1处就为低电平，经过反相器后变为高电平输给单片机记数；相反，当光敏三极管没有接收到光照时就不导通，在2处就为低电平了。
方案二：采用单片机模块控制方式
单片机模块接收脉冲信号，进行计数、处理，把数据传送给LCD显示模块，达到实时检测和反馈的功能。基于单片机的转速测量系统，具有硬件电路简单，程序简单和运算速度快，测速范围广，抗干扰性能好的特点。
综合以上两种方案，选择方案二。
2.1.2
方案一：采用红外传感器
红外传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，为反射式。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。但红外线的发射、接收不好控制，而且容易受到外界光线和环境的干扰。
图5光码盘
3.2
在编程时让单片机每隔一秒记录一次接收到的脉冲总数，然后根据如下计算电机的转速
n=60*N/(P*T) (1)
n：电机转速
T：采样周期
N：采样周期T内光脉冲个数
P：光码盘开孔的总数
当采样周期为1秒时，转速
n=60*f/P（2）
f：1秒内采集到的光脉冲个数
4
4.1
4.1.1 AT89C51