课程设计电机转速测量检测技术

课程设计一电机转速测量一、设计目的1、把握电机转速测量方法。2、了解工业上输送线测量速度传感器。3、利用开放式传感器试验箱更具体的了解测量速度传感器的工作原理和应用，并模拟实际的采集和记录功能。4、把握正确调试电路的方法。二、设计任务及要求1、测量电机转速。2、依据所供给的设备，正确选择传感器、相关元件。计算机、LabVIEW虚拟仪器软件和DRLAB快速可重组综合试验台为必选设备；传感器的范围已经给定、其他元件可依据自己需求自行选择。3、论述根本原理，并画出相关电路图。论述本次设计中所设计到的全部相关学问概念及原理；电路图可以参考教材电路，最好自己设计。4、依据电路原理图在开放式传感器试验箱中搭建电路。在调试电路时留意各元件的性能参数指标，避开损坏。通过转变可调电阻大小转变电机转速，较抱负电机转速范围：10转/分~50转/分5、参考已完成的脚本，使用LabVIEW来设计光电传感器虚拟仪器，包括前后面板。脚本中的控件自己任意选择。脚本中应注出自己与合作者的姓名、班级等信息。6、软硬件结合验证，并调试，直到测试正确。给出测量的结果和分析，包括数据数据表格和曲线关系等。7、答复相关问题三、设计使用的仪器和设备1、计算机2LabVIEW3、DRLAB4、开放式传感器试验箱5、应变力式传感器、光敏电阻、集成温度传感器、霍尔开关传感器CS3020、铂电阻温度传感器、k6、电阻、光源、跳线等四、总体设计(一) 设计方案1CS3020。23LabVIEW编写试验脚本。4(二) 根本原理图1-1是霍尔开关集成传感器的内部构造框图。当有磁场作用在传感器上时，依据霍尔效应原理，霍尔元件输出霍尔电压Vh，该电压经放大器放大后，送至施密特整形电路。当放大后的Vh电压大于“开启”阀值时，施密特整形电路翻转，输出高电平，使输出三极管导通。当磁场减弱时，霍尔元件输出的Vh电压很小，施密特整形电路再次翻转，输出低电平，输出三极管关闭。这样，一次磁场强度的变化，就使传感器完成一次开关动作。当被测电机飞轮上装有NN次，霍尔传感器输出的电平也变化N次，通过计算即可知道电机的转速。„„1-1原理图五、具体步骤(一) 硬件实现步骤：1、预备相应的硬件设备，包括传感器和其它元器件。2、按图1-21-3，在试验电路板上搭建好电路，并认真检查接线；可参考接线图1-4；3、安装好电机，调整霍尔传感器同电机飞轮的相对位置，使传感器正面同磁体的距离5mm左〔，转速n，脉冲频率为f，则有：n=f/N。通常，转速的单位是转/分钟，所以要在上述公式的得数再60，才是转速数据，即n=60×f/N〕注：试验中搭建电路时确保霍尔传感器的三个引脚连接正确，将霍尔传感器较窄的一面对准飞轮上的磁体，并使两者之间距离保持在大约5mm。1－2电路图1－3管脚说明1－4电路连接图(二) 软件实现步骤1、在桌面上运行LabVIEW主程序图标,或在“开头”程序中运行快捷方式。进入LabVIEW1-5示。2、点击选项2、点击选项，或者点击文件—>建VI1-6所示。图1-5 LabVIEW工作平面1-6建VI31-7、1-81-7前面板1-8程序框图4、〔在设计虚拟仪器界面前，需要对所设计的系统有完整的了解，知道其需要用到的针对此个霍尔传感器转速测量系统的设计，需要两个数值输入控件分别把握采集芯片的采样频率和采样长度，需要一个布尔开关来把握界面脚本的运行与停顿，需要一个波形图显示控件来实时显示信号波形；找到需要的全部控件，并将其置于前面板上，右键点击前面板弹出控件选板，点击数值控件->点击数值输入控件，如图1-9所示；图1-9 选择数值输入控件51-10所示；图1-10 添加有数值输入控件的界面6、如步骤5所示再次添加一个数值输入控件，如图1-11所示；图1-11 再次添加有数值输入控件的界面7、将这两个数值输入控件的标签分别改成其对应把握的内容，以便利系统设计和原理程序框图的连接，双击“数值”和“数值1-12所示；1-12更改标签后的界面8、右键点击前面板弹出控件选板，点击布尔控件->1-13所示；1-13点击布尔控件9、〔布尔控件中各控件的作用根本全都，可依据个人喜好来选择〕选择开关按钮后，将其置1-14所示；图1-14 选择开关按钮10、 右键点击前面板弹出控件选板，点击图形控件->点击波形图，如图1-15所示；图1-15 波形图选择1、 选择波形图后〔波形图依据实际需要来选择，将其置于适宜的位置，如图1-16所示；图1-16 初步完成的前面板界面12、 在前面板上按住CTRL+E或者点击窗口->选择显示程序框图激活程序框图界面，如图1-17所示；图1-17 程序框图界面13、 右击程序框图界面弹出函数选板，点击选择VI,如图1-18所示1-18函数选板14、 选择下拉菜单中，selectaVI选项，如图1-19所示1-19选择子VI1、 在对话框中选择getUSBAdwave11，如图1-20所示，1-20选择虚拟采集芯片16、 点击确定，将虚拟采集芯片放置到程序框图上，如图1-21所示；1-21放置虚拟采集芯片17、调整各控件的布局以便利连线，将输入数值控件和布尔开关分别连接到虚拟采集芯片对应的连接处，将虚拟采集芯片的三通道输出连接到波形图〔默认下通过三通道来采集实际的信号，如图1-22所示；1-22布局连线18、 右击程序框图界面弹出函数选板，点击布尔控件->选择真常量，如图1-23所示；1-23选择布尔控件——真常量19、 将真常量控件置于适宜位置并将其连接到虚拟采集芯片的三通道输入上，以激活虚拟采集芯片的三通道数据采集功能，如图1-24所示；1-24连接真常量控件20、 最终前面板和流程图框,如图1-25、1-261-25最终前面板1-26最终程序框图21、 至此，实际信号的采集、波形显示全部完成，为测量出飞轮的转速需要对采集到的信号进展分析计算。(三) 设计整体验证15mm左右；2、依次翻开试验箱电源开关、电路板电源开关和电机飞轮开关3、在脚本界面中，点击连续运行按钮 ，点击开关按钮 。此时，观看试验运行状况，如图1-27。从图中读取飞轮转速；此时飞轮转速为54转/分。1-27试验运行状况4、通过转变可调电阻大小转变电机转速，再次观看试验运行状况。如图1-28所示。此时飞轮37转/分。1-28试验运行状况(四) 提交设计报告设计报告包括以下主要内容：1、设计目的及要求2、设计使用的仪器和设备3、完整的检测系统设计方案4、相关学问及原理5、检测电路的设计图纸及试验电路6、硬件、软件试验步骤7、设计整体验证8、小结9、参考资料1．什么是传感器？〔传感器定义〕2．传感器由哪几个局部组成？分别起到什么作用？答：传感器由敏感元件、转换元件、根本电路三局部组成敏感元件：感受被测量转换元件：将响应的被测量转换成电参量根本电路：把电参量接入电路转换成电量传感器特性在检测系统中起到什么作用？答：传感器处于争论对象与测试系统的接口位置，即检测与把握之首。传感器是感知、猎取与检测信息的窗口，一切科学争论与自动化生产过程要猎取的信息都要通过传感器猎取并通过它转换成简洁传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。解释以下名词术语：敏感元件;2)传感器;3)信号调理器;4)变送器。4．答：①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的局部。和转换元件组成。③信号调理器：对于输入和输出信号进展转换的装置。④变送器：能输出标准信号的传感器1．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、区分力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。人们依据传感器的静特性来选择适宜的传感器。传感器的分类１.按传感