检测技术电机转速实验平台设计方案

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基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计讲解

基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计讲解

摘要在当今工业生产过程中,越来越多的场合需要测量电机的转速,转速已成为电机最重要的工作参数之一。

测量转速的方法有许多,最常用的两种方法为:光电式传感器测转速,霍尔式传感器测转速。

本文将着重介绍基于单片机的霍尔式传感器测量转速。

关键词:霍尔传感器,单片机,转速。

目录1引言 (2)2设计要求 (2)3方案论证 (2)3.1测量方法的选型 (3)3.2核心处理模块的方案 (3)3.2.1控制芯片的选型 (3)3.2.2采用51单片机测量的方案论证 (4)3.2.3软件系统设计方案 (4)3.3电机转速测量模块的方案 (5)3.4电机转速控制方案 (5)3.5显示模块方案 (6)4系统设计 (6)4.1单片机模块 (6)4.1.1 51单片机介绍 (6)4.1.2系统的复位电路 (8)4.1.3系统时钟电路设计 (8)4.1.4 IO口管脚分配 (9)4.2电机转速控制 (9)4.3显示模块 (10)4.3.1 LCD1602介绍和指令 (10)4.3.2LCD1602的工作时序 (13)4.4霍尔传感器模块 (13)5.软件系统设计 (14)5.2程序模块 (15)5.2.1数据采集处理部分和PWM输出部分 (15)5.2.2 LCD1602显示部分 (16)参考文献 (17)原理图 (18)1.引言转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,速度测量的精度直接影响系统的控制情况,它是关系测控效果的一个重要因素。

不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。

本系统以AT89C51单片机为控制核心,用霍尔传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件,经过单片机实时数据处理,用LCD1602显示小型直流电机的转速。

本系统可对转速0—3000r/min 进行高精度测量。

且还可扩展更宽的测量范围。

2.设计要求基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计,测量范围:0-3000转/分,测量精度:±3转/分,实时显示。

电机转速测量课程设计

电机转速测量课程设计

电机转速测量课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电机转速测量的基本原理,掌握相关概念,如转速、频率、周期等。

2. 学生能够掌握至少两种不同的电机转速测量方法,并了解其优缺点及适用场景。

3. 学生能运用所学知识,解释实际电机转速测量过程中可能出现的误差及其原因。

技能目标:1. 学生能够正确使用转速表、示波器等实验器材进行电机转速的测量,并准确读取数据。

2. 学生能够运用数据处理软件(如Excel、Origin等)对测量数据进行分析和处理,绘制图表,得出结论。

3. 学生能够通过小组合作,设计并实施简单的电机转速测量实验,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习电机转速测量,培养对物理实验的兴趣,提高探索精神和实践能力。

2. 学生在小组合作中,学会沟通、协作,培养团队精神和责任感。

3. 学生能够认识到电机转速测量在工程实际中的应用,增强理论联系实际的能力,提高解决实际问题的信心。

本课程针对高年级学生,旨在通过电机转速测量这一具体实例,使学生将所学理论知识与实际操作相结合,提高学生的实践能力和创新能力。

课程要求学生在掌握基本原理的基础上,注重实验操作和数据处理能力的培养,同时关注学生情感态度价值观的塑造,使学生在知识、技能和情感等多方面得到全面发展。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 理论知识:- 电机转速测量原理:介绍转速与频率、周期的关系,阐述测速传感器的工作原理。

- 测速方法:详细讲解电磁式测速、光电式测速、霍尔效应测速等常见方法及其优缺点。

2. 实践操作:- 实验设备使用:指导学生正确使用转速表、示波器等实验器材,掌握实验操作步骤。

- 数据采集与处理:教授学生如何采集数据、处理数据,使用数据处理软件绘制图表,分析结果。

3. 教学案例与讨论:- 分析实际电机转速测量案例,让学生了解工程实际中的应用,提高解决实际问题的能力。

- 小组讨论:针对案例,分组讨论测量方案的优化,培养学生团队协作和沟通能力。

电机转速控制系统实验报告

电机转速控制系统实验报告
在运行初始程序时,纹波很多,波形显得杂乱,于是接入一个电容滤波,为了尽量减少误差,将电容直接接到变频器上,避免接入导线引起的纹波扰乱,同时将变频器盖子盖上,以减少干扰。
实验体会:
理论和实践之间总是有很多不同,把理论灵活运用到实践中不是想象的那么容易。实验中遇到各种各样的问题是很正常的,关键是要掌握解决问题的方法,科学地查处实验中的问题所在。
getch();
delay(100);
closegraph();
return;
}”
原程序结果:
2.调试之后的程序:
“voidcontrol1(void)
{
floatg_e,g_c,ep;
floattempp;
intm,j,k;
yy[i]=AD(11);
y[i]=(yy[i]-2047)*2;
e[i]=r[i]-y[i];
实验中遇到的问题:
实验中遇到电机在预先写好的程序下可以运行但未能采集到输入信号的情况,在程序确定没有问题的前提下开始对硬件进行检查。先确定端子板与采集卡正确链接后,进入Test程序,对输出量用万用表进行测量,确定输出同道没有问题。再将输入同道连上函数信号发生器,依旧没有输入信号,而连上直流稳压电源时输入信号可以进入计算机。用示波器仔细排查后发现原因是函数信号发生器的输出接线接触不良,而端子板的信号输入同道并没有问题。再用示波器观察从电机送出的信号,发现信号整形前波形正常,而整形后的波形特别杂乱,推测是整形芯片出了问题。更换芯片后问题得到了解决。
实验目的:
•了解VFD007M23A变频器的工作原理,会使用变频器改变电机的转速。
•编写程序对电机的转速实现控制。
实验原理:
变频器原理:变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。

电机转速测量系统-电机课程设计

电机转速测量系统-电机课程设计

电机课程设计题目:电机转速测量系统院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:目录:1、摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------32、系统结构----------------------------------------------------------------------------------------------33、获取脉冲信号的方法----------------------------------------------------------------------------4 3、1霍尔传感器-------------------------------------------------------------4 3、2 光电传感器-------------------------------------------------------------5 3.3光电编码器-------------------------------------------------------------64、硬件连接图及原理------------------------------------------------------------------------------65、实验程序及分析-----------------------------------------------------------------------------------8 6.仿真-----------------------------------------------------------------157、PROTEL DXP原理图-------------------------------------------------------------------168、PCB图-------------------------------------------------------------------------------------------------169、硬件调试结果与分析-------------------------------------------------------------------------1710、谢词---------------------------------------------------------------------------------------------------1711、参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------181.摘要测速是工农业生产中经常遇到的问题,学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。

电机转速检测课程设计

电机转速检测课程设计

电机转速检测课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电机转速的基本概念,掌握转速与频率的关系;2. 使学生掌握电机转速检测的原理和方法,了解不同检测设备的优缺点;3. 引导学生运用所学知识,分析实际电机转速检测案例,提高问题解决能力。

技能目标:1. 培养学生运用传感器进行电机转速检测的实操能力;2. 培养学生使用相关软件进行数据采集、处理和分析的能力;3. 提高学生团队协作、沟通表达及动手实践的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电机转速检测技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,使其认识到精确测量在工程技术中的重要性;3. 引导学生关注电机转速检测技术在工业生产中的应用,增强其社会责任感。

课程性质分析:本课程为实践性较强的课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。

学生特点分析:学生具备一定的物理知识和实验技能,但可能对电机转速检测的实际应用了解不足,需通过本课程加强实践操作和案例分析。

教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,突出实操环节,强化团队合作,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过分解课程目标,为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 理论知识:- 电机转速的基本概念与计算方法;- 转速与频率的关系及其在电机转速检测中的应用;- 常见电机转速检测设备的工作原理及优缺点分析。

2. 实践操作:- 使用传感器进行电机转速检测的实操方法;- 数据采集、处理和分析的操作步骤;- 案例分析:实际电机转速检测项目操作流程及问题解决方法。

3. 教学大纲安排:- 理论知识:第1-2课时,学习电机转速基本概念、计算方法和转速与频率的关系;- 理论知识:第3-4课时,分析不同电机转速检测设备的工作原理及优缺点;- 实践操作:第5-6课时,学习使用传感器进行电机转速检测的实操方法;- 实践操作:第7-8课时,学习数据采集、处理和分析的操作步骤;- 案例分析:第9-10课时,进行实际电机转速检测项目操作流程及问题解决方法的案例分析。

课程设计--电机转速测量仪设计

课程设计--电机转速测量仪设计

中国计量学院电机转速测量仪设计学生姓名:指导老师:学院: 现代科技学院专业班级:电气1112014 年 03 月06 日1.绪论2.1任务(1)采用霍尔或光电传感器设计一能测量电机转速的测量仪器。

(2)电机转速在100-3000转/分之间。

(3)动态实时显示,显示稳定,显示位数3位。

(4)可采用传感器结合单片机电路实现。

2.2要求(1)绘制系统框图及电路原理图各一份a.标明所有集成电路的型号、引脚序号、功能。

b.标明所有集成电路的电源电压。

c.标明所有元器件的数值或取值范围。

(2)叙述整个系统的工作原理。

(3)详细记录实施中所遇到的问题及问题产生的原因,是如何解决的。

(4)设计转速测试方案,记录测量结果,并进行适当的误差分析。

(5)调试合格后写出综合设计报告。

(6)你对本次课程设计有何体会、建议、和意见。

2.3方案的选择与论证方案一:霍尔元件测速法霍尔元件测速法是利用霍尔开关元件测转速的。

霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。

输出电平与TTL电平兼容,在电机转轴上装一个圆盘,圆盘上装若干对小磁钢,小磁钢越多,分辨率越高,霍尔开关固定在小磁钢附近,当电机转动时,每当一个小磁钢转过霍尔开关,霍尔开关便输出一个脉冲,计算出单位时间的脉冲数,即可确定旋转体的转速,但由于现有材料的限制,放弃此方案。

方案二:采用反射式光电传感器在测速一端放置反射式红外传感器,当带有遮挡物的电转轴经过时,利用其对红外线的反射能力,接收端检测到信号。

但是电机的空间较小,传感器不能稳定的放置,对测量产生较强的干扰,故放弃此方案。

方案三:采用槽式光电开关采用槽式红外对射式光电开关,集成度高,体积小,功能齐全,电线引出式,电源内藏式具备继电器大功率输出,具备交直流通用型,电压范围宽,抗震性能好,速度检测非常稳定,精度较高,成本低,经过实验可发现槽式式红外光电开关能比较灵敏地测出电机转动的圈数。

利用测量一秒内转过的圈数可测得电机的转速。

一种电机转速测量装置的设计

一种电机转速测量装置的设计

一种电机转速测量装置的设计摘要本文介绍了一种电机转速测量装置的设计方案。

该装置采用了特定的传感器和微处理器,能够精确测量电机的转速,并通过显示屏和接口提供实时数据输出。

该设计方案具有简单、可靠、高精度等特点,适用于电机转速测量及控制系统中的各种应用。

介绍电机转速是衡量电机性能的重要指标之一。

在许多工业应用中,需要对电机转速进行准确测量,以确保工作效率和设备的正常运行。

本文提出的电机转速测量装置能够满足这一需求,并具有一定的创新性和实用性。

设计原理本设计方案采用非接触式磁性传感器来测量电机转速,具体原理如下:1.将一个小型磁体固定在电机的转轴上,并将磁感应线圈固定在电机壳体上。

2.当电机转动时,磁感应线圈会受到转轴上磁体的磁场变化影响,从而产生感应电动势。

3.通过对感应电动势的采样和处理,可以得到电机转速的准确值。

设计方案硬件设计硬件设计包括磁感应线圈、信号调理电路以及显示和接口部分。

1.磁感应线圈:采用高灵敏度的磁感应线圈,以确保对电机的微小磁场变化进行准确感应。

2.信号调理电路:对磁感应线圈输出的微弱信号进行放大、滤波和调整,以获得稳定、可靠的转速信号。

3.显示和接口:采用高清液晶显示屏显示电机转速,并提供多种接口,如U SB、R S232等,以实现数据的实时输出和远程监控。

软件设计软件设计方面,主要涉及信号处理与转速计算、用户界面显示和数据输出等。

1.信号处理与转速计算:采用微处理器对从信号调理电路获得的转速信号进行采样、滤波和计算,得到准确的电机转速值。

2.用户界面显示:通过设计直观友好的用户界面,将电机转速实时显示在液晶屏上,方便用户实时观察和检测。

3.数据输出:提供多种数据输出接口,如U SB、R S232等,以满足用户对转速数据的实时输出和记录需求。

特点和优势1.精确度高:通过采用高灵敏度的磁感应线圈和精确的信号处理算法,能够实现对电机转速的准确测量,误差小于1%。

2.稳定可靠:采用小型磁体和固定式磁感应线圈,避免了传统触点式测速器件的接触磨损和故障问题,提高了稳定性和可靠性。

转速测量设计实验报告

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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传感器原理与应用课程设计专业:测控技术与仪器设计题目:传感器测量电机转速班级:测控1041学生姓名:彭帅学号: 08指导教师:张立新冯璐分院院长:许建平教研室主任:冯璐摘要在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。

模拟式采用测速发电机为检测元件,得到的信号是模拟量。

数字式通常采用光电传感器,霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。

随着微型计算机的广泛应用。

本设计主要用霍尔传感器作为控制核心,由光电传感器、霍尔传感器、电涡流传感器、LED数码显示器、MAX232CPE电平转换、及RS232构成。

同时,专设数字频率对传感器输出的频率信号进行显示。

充分发挥了霍尔传感器的性能。

关键字:电机转速光电传感器霍尔传感器电涡流传感器目录第一章绪论11.1本设计课题的目的和意义11.2数字式转速测量系统的发展背景1 1.3转速测量方法概述2第二章系统方案提出和论证42.1测量系统的构成42.2转速测量的方法52.3转速测量方案的选择72.3.1霍尔传感器测量方案82.3.2 光电传感器测量方案92.3.3 涡流传感器测量方案102.3.4传感器测转速方案的确定11第三章系统硬件设计133.1光电传感器转速测量133.2霍尔传感器转速测量15总结与体会17参考文献18附录19第一章绪论1.1 本设计课题的目的和意义转速是工程中应用非常广泛的一个参数,其测量方法较多,而模拟测量及模拟处理一直是转速测量的主要方法,这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求,在测量范围和测量精度上,已不能满足大多数系统的使用。

随着大规模及超大规模集成电路技术的发展,数字系统测量达到普遍应用,特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力,使得全数字测量系统越来越普及,其转速测量系统也可以用全数字化处理。

在测量范围和测量精度方面都有极大的提高,因此,本课题的目的:对各种测量转速的基本方法给予分析,针对不同的应用环境,利用80C51设计一种数字化测量系统,从提高测量精度的角度出发,分析讨论产生误差的原因,为今后的实际使用提供借鉴。

本次设计以传感器为中心,设计全数字化的测量转速系统,在工业控制和民用电器中都有较高的使用价值。

如:数控机床的电机转速检测和控制、水泵流量控制、车辆里程表、车速表等。

其次,该转速测量系统由于采用全数字化结构,因而可以很方便的和工业控制计算机进行连接,从而实现远程管理和控制,进一步提高现代化水平。

1.2 数字式转速测量系统的发展背景目前国内外测量电机转速的方法很多,按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法<如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法<如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。

计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。

传统的电机转速检测多采用测速发电机或光电数字脉冲编码器,也有采用电磁式<利用电磁感应原理或可变磁阻的霍尔元件等)、电容式<对高频振荡进行幅值调制或频率高)分辨率和高精度的优点。

加之激光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。

而采用光电传感器的电机转速测量系统测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点。

1.3转速测量方法概述转速测量的方法有很多,根据工作原理可以分为计数式、模拟式、同步式。

计数式方法是用某种方式读出一定时间内的总转数;模拟式方法是测出由瞬时转速引起的某种物理量的变化;同步式是利用已知的频率与旋转体的旋转同步来测量转速,根据不同的转换方式,测试方法如下表1-1。

表1-1一般的转速测试可用机械式转速表、发电机式转速表以及频闪式测速表,但在有些情况下,其测量精度,瞬时稳定度不能满足更高的要求,因此,在测量方法和传感器的选择上显得尤为重要。

常用的传感器种类有光电传感器、电磁式传感器、电容式传感器等,而测量方法上有测量转速期、转速频率等。

就转速测量原理而言,大体可分为三大类,一是用单位时间内测得物体的旋转角度来计算速度,例如在单位时间内,累计转速传感器发出的N个脉冲,即为该单位时间内的速度。

这种以测量频率来实现测量转速的方法,称测频法,即“M”法;另一类是在给定的角位移距离内,通过测量这一角位移的时间来进行测速的方法,称测周法,即“T”法,如给定的角位移Δθ,传感器便发出一个电脉冲周期,以晶体震荡频率而产生的标准脉冲来度量这一周期时间,再经换算可得转速。

这两种测速方法各有缺点,“M”法一般用于高速测量,在转速较低时,测量误差较大,而且,检测装置对转速分辨能力也变差;而“T”法一般用于低速测量,速度越低测量精度越高,但在测量高转速时,误差较大;结合这两种测量方法就可以得出第三种测量方法,即“M/T”法结合这两种方法的优点,一方面象“M”法那样在对传感器发出的脉冲计数的同时,也象“T”法那样计取脉冲的时间,通过计算即可得出转速值。

在实际测量中,还须设定定时时间,兼顾高、低转速时的精度影响,适时调节采样时间。

第二章系统方案提出和论证转速是工程中应用非常广泛的一个参数,早期模拟测量及模拟处理一直作为转速测量的主要方法,这种则两方法在测量范围和精度上,已不能适应现代科技发展的要求。

而随着大规模及超大规模集成电路的发展,数字测量系统得到普遍应用,利用单片机对脉冲数字信号的强大处理能力,应用全数字化的结构,使得数字测量系统越来越普及,在测量精度方面有极大的提高,下面将测量系统作进一步探讨。

2.1 测量系统的构成一般转速测量系统有以下几个部分构成,如图2-1。

图2-1 转速测量框图1、转速信号采集:转速信号采集时整个系统的前端通道,目的是将外界的非电参量通过一定方式转换成电量,这一环节可以通过传感器来实现,方法如下:将敏感元件和相应的测量电路、传递机构以适当的形式制成不同类型、不同用处的传感器,根据原理输出电量。

该电量可以是模拟量、数字量、开关量。

2、整形、倍频:前向通道中,从传感器输出的信号必须转换成计算机输入要求的信号,由于信号调节电路与传感器的选择、现场干扰程度等,都会影响信号的质量。

而脉冲信号的上升沿和下降沿对数字电路的触发尤为重要,因此,一般需要对信号进行整形。

而倍频电路主要用于解决低转速时测量精度的问题。

3、驱动和显示:由于LED数码管具有高亮度、可靠性好等优点,工业测控系统中常用LED数码管作为显示输出。

本系统也采用LED进行显示,LED共有两种驱动方式:共阴和共阳驱动。

2.2 转速测量的方法1、测周期法<T法):转速可以用两脉冲产生的间隔宽度Tp来决定,用以采集数据的叶片一般有多扇叶片,若有N扇叶片,则其测量的时间只是每转的1/N,如图2-2所示,是T法脉宽测量。

Tp通过定时器测得,定时器对时基脉冲<频率为fc)进行计数定时,在Tp内计数值若为M2。

P为转轴转一周脉冲发生器发生的脉冲数,fc为硬件产生的时基脉冲频率,单位为:Hz,n为转速,单位:rpm,M2时基脉冲。

由上图2-2可知,T法测量精度的误差主要有两个方面,一:两脉冲的上升沿触发时间不一致产生的;二:计数和定时不一致产生的。

这种方法在测量低转速时精度高,但随着转速增加,精度变差。

2、测频法<M法)在一定测量时间T内,测量脉冲发生器产生的脉冲数m1来测量转速;如下图2-2所示。

图2-2 M法测量转速脉冲在设定的时间T内,转轴转过的弧度数为Xr,则转速为:<2-1)转轴转过的弧度数Xr可用下式表示:<2-2)因此,转速n的表达式为:<2-3)在该方法中,测量精度由于定时时间T和脉冲不能保证严格同步,以及在T内能否正好测量外部脉冲的完整周期,可能产生的一个脉冲的量化变差。

因此,为了提高测量精度,T要有足够长的时间,定时时间可根据测量对象情况预先设置。

3、测频测周期法<M/T法)所谓测频测周期法,即综合了T、M法分别对高、低转速具有的不同精度,利用各自的优点而产生的方法,精度高于两者之间。

如下图2-3所示为M/T法定时/计数测量。

图2-3 M/T法定时/计数测量可通过设置及选用合适的转速传感器加以控制。

M/T法采用三个定时器/计数器,同时对输入脉冲、高频脉冲及预设的定时时间进行定时和计数,m1反映转角,m2反映测速的准确时间,通过计算可得到转速n。

该法在高速,低速时都有相对较高的精度。

其计算方法如下:设高频脉冲的频率为fc,脉冲发生器每转发出p个脉冲,由式可得M/T法转速计算公式为:(2-4>N:转速,单位:rpmfc:晶体振荡频率,单位:Hzm1:输入脉冲数m2:时基脉冲数本次测量采用M法测量转速,这种测量方法所使用的测速范围及测量精度2.3 转速测量方案的选择转速测量的方案选择,一般要考虑传感器的结构、安装以及测速范围与环境条件等方面的适用性;再就是二次仪表的要求,除了显示以外还有控制、通讯和远传方面的要求。

同时,还要求本次设计的转速的测量范围为:0—10000rpm,分辨率为1rpm,精度:1%,根据以上的要求,共确定了三种传感器来对电机转速进行采集。

下面是对三套设计方案的简要说明。

2.3.1霍尔传感器测量方案霍尔传感器是利用霍尔效应进行工作的,其核心元件是根据霍尔效应原理制成的霍尔元件。

由霍尔效应原理知:霍尔片处于磁场中,并在垂直于磁场的方向上通以电流时,霍尔片上与电流和磁场垂直的方向会产生霍尔电势差V=KBI,当通过霍尔片的电流恒定不变时,改变磁场的大小,可以改变霍尔电势差。

在电机外壳附近的漏磁通因电枢转动会引起变化,利用线性霍尔传感器对其进行检测,由于传感器输出电压信号稳定,只要磁场存在,霍尔元件总是产生相同大小的电压,即使在低转速的情况下,仍能获得较高的检测准确度!并且输出电压信号的大小与转速无关,转子转动过程中引起定子磁通发生变化,霍尔元件输出的信号无需经过放大,可以直接整形后送入单片机进行处理,从而得到电机转速。

本文介绍一种泵驱动轴的转速采用霍尔转速传感器测量。

霍尔转速传感器的结构原理图如图2-4所示:图2-4 霍尔转速传感器的结构原理图传感器的定子上有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。

1、具体实现的方法:将霍尔器件安放在被测磁场中,因霍尔器件只对垂直于霍尔片表面的磁感应强度敏感,因而必须令磁力线和器件表面垂直,通电后即可由输出电压得到被测磁场的磁感应强度。

若不垂直,则应求出其垂直分量来计算被测磁场的磁感应强度值。

而且,因霍尔元件的尺寸极小,可以进行多点检测,由计算机进行数据处理,可以得到场的分布状态,并可对狭缝,小孔中的磁场进行检测用磁场作为被传感物体的运动和位置信息载体时,一般采用永久磁钢来产生工作磁场。

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