電機轉(zhuǎn)速測量

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1、課程設(shè)計一電機電機轉(zhuǎn)速測量電機轉(zhuǎn)速測量一一一、一、、、設(shè)計目的設(shè)計目的1、掌握電機轉(zhuǎn)速測量方法。2、了解工業(yè)上輸送線測量速度傳感器。3、利用開放式傳感器實驗箱更具體的了解測量速度傳感器的工作原理和應(yīng)用，并模擬實際的采集和記錄功能。4、掌握正確調(diào)試電路的方法。二二二、二、、、設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計任務(wù)及要求1、測量電機轉(zhuǎn)速。2、根據(jù)所提供的設(shè)備，正確選擇傳感器、相關(guān)元件。計算機、LabVIEW虛擬儀器軟件和DRLAB快速可重組綜合實驗臺為必選設(shè)備；傳感器的范圍已經(jīng)給定、其他元件可根據(jù)自己需求自行選擇。3、論述基本原理，并畫出相關(guān)電路圖。論述本次設(shè)計中所設(shè)計

2、到的所有相關(guān)知識概念及原理；電路圖可以參考教材電路，最好自己設(shè)計。4、按照電路原理圖在開放式傳感器實驗箱中搭建電路。在調(diào)試電路時注意各元件的性能參數(shù)指標(biāo)，避免損壞。通過改變可調(diào)電阻大小改變電機轉(zhuǎn)速，較理想電機轉(zhuǎn)速范圍：10轉(zhuǎn)/分~50轉(zhuǎn)/分5、參考已完成的腳本，使用LabVIEW來設(shè)計光電傳感器虛擬儀器，包括前后面板。腳本中的控件自己任意選擇。腳本中應(yīng)注出自己與合作者的姓名、班級等信息。6、軟硬件結(jié)合驗證，并調(diào)試，直到測試正確。給出測量的結(jié)果和分析，包括數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表格和曲線關(guān)系等。7、回答相關(guān)問題三三三、三、、、設(shè)計使用的設(shè)計使用的設(shè)計使用的儀器和設(shè)設(shè)

3、計使用的儀器和設(shè)儀器和設(shè)備儀器和設(shè)備備備1、計算機2、LabVIEW虛擬儀器軟件3、DRLAB快速可重組綜合實驗臺4、開放式傳感器實驗箱5、應(yīng)變力式傳感器、光敏電阻、集成溫度傳感器、霍爾開關(guān)傳感器CS3020、鉑電阻溫度傳感器、k型熱電偶、二集管溫度傳感器、三集管溫度傳感器、噪聲傳感器。6、電阻、光源、跳線等四四四、四、、、總體設(shè)計總體設(shè)計(((一(一一一))))設(shè)計方案設(shè)計方案設(shè)計方案1、傳感器的選擇：霍爾開關(guān)傳感器CS3020。2、硬件實現(xiàn)：通過霍爾開關(guān)傳感器與電機飛輪上的小磁片產(chǎn)生霍爾效應(yīng)。3、軟件實現(xiàn)：應(yīng)用LabVIEW編寫實驗?zāi)_本。4、設(shè)計

4、整體驗證：軟件硬件結(jié)合、測試驗證設(shè)計的正確性。(((二(二二二))))基本原理基本原理基本原理圖1-1是霍爾開關(guān)集成傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。當(dāng)有磁場作用在傳感器上時，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，霍爾元件輸出霍爾電壓Vh，該電壓經(jīng)放大器放大后，送至施密特整形電路。當(dāng)放大后的Vh電壓大于“開啟”閥值時，施密特整形電路翻轉(zhuǎn)，輸出高電平，使輸出三極管導(dǎo)通。當(dāng)磁場減弱時，霍爾元件輸出的Vh電壓很小，施密特整形電路再次翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，輸出三極管關(guān)閉。這樣，一次磁場強度的變化，就使傳感器完成一次開關(guān)動作。當(dāng)被測電機飛輪上裝有N只磁性體時，飛輪每轉(zhuǎn)一周磁場就變化N次，霍爾傳感

5、器輸出的電平也變化N次，通過計算即可知道電機的轉(zhuǎn)速?！瓐D1-1原理圖五五五、五、、、具體步驟具體步驟(((一(一一一))))硬件實現(xiàn)步驟硬件實現(xiàn)步驟：硬件實現(xiàn)步驟：：：1、準(zhǔn)備相應(yīng)的硬件設(shè)備，包括傳感器和其它元器件。2、按圖1-2、圖1-3，在實驗電路板上搭建好電路，并仔細檢查接線；可參考接線圖1-4；3、安裝好電機，調(diào)整霍爾傳感器同電機飛輪的相對位置，使傳感器正面同磁體的距離5mm左右；（由霍爾傳感器輸出信號脈沖的頻率就可以計算出直流電機的轉(zhuǎn)速。如磁鐵個數(shù)為N，轉(zhuǎn)速為n，脈沖頻率為f，則有：n=f/N。通常，轉(zhuǎn)速的單位是轉(zhuǎn)/分鐘，所以要在上述公式

6、的得數(shù)再乘以60，才是轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，即n=60×f/N。）注：實驗中搭建電路時確?；魻杺鞲衅鞯娜齻€引腳連接正確，將霍爾傳感器較窄的一面對準(zhǔn)飛輪上的磁體，并使兩者之間距離保持在大約5mm。圖1－2電路圖圖1－3管腳說明圖1－4電路連接圖(((二(二二二))))軟件實現(xiàn)步驟軟件實現(xiàn)步驟軟件實現(xiàn)步驟1、在桌面上運行LabVIEW主程序圖標(biāo),或在“開始”程序中運行快捷方式。進入LabVIEW工作平面，如圖1-5示。圖1-5LabVIEW工作平面2、點擊選項，或者點擊文件—>新建VI，如圖1-6所示。圖1-6新建VI3、彈出前面板和程序框圖，如圖1-7、1-8所示

7、圖1-7前面板圖1-8程序框圖4、（在設(shè)計虛擬儀器界面前，需要對所設(shè)計的系統(tǒng)有完整的了解，知道其需要用到的VI，）針對此個霍爾傳感器轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計，需要兩個數(shù)值輸入控件分別控制采集芯片的采樣頻率和采樣長度，需要一個布爾開關(guān)來控制界面腳本的運行與停止，需要一個波形圖顯示控件來實時顯示信號波形；找到需要的所有控件，并將其置于前面板上，右鍵點擊前面板彈出控件選板，點擊數(shù)值控件->點擊數(shù)值輸入控件，如圖1-9所示；圖1-9選擇數(shù)值輸入控件5、選擇數(shù)值輸入控件后，界面如圖1-10所示；圖1-10添加有數(shù)值輸入控件的界面6、如步驟5所示再次添加一個數(shù)值輸入控

8、件，如圖1-11所示；圖1-11再次添加有數(shù)值輸入控件的界面7、將這兩個數(shù)值輸入控件的標(biāo)簽分別改成其對應(yīng)控制