風(fēng)扇性能測試系統(tǒng)設(shè)計學(xué)士學(xué)位論文(編輯修改稿)
2025-07-19 01:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機(jī)，具有許多明顯的特點。 ① 可靠性高，抗干擾能力強； ② 編程直觀、簡單； ③ 適應(yīng)性好； ④ 功能完善，接口功能強。 目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（%）、化學(xué)/制藥（%）、金屬/礦山（%）、紙漿/造紙（%）等行業(yè)。以下對PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識做一簡介。 PLC連接以下是本系統(tǒng)的PLC連接圖 圖21 PLC連接圖 傳感器簡介霍爾傳感器是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用?；魻杺鞲衅饕曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。霍爾傳感器在工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用?；魻杺鞲衅鞣譃榫€性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。(1) 線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。(2) 開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級組成，它輸出數(shù)字量。下面是本文所用的線性型霍爾傳感器的特性圖22 線性圖輸出電壓與外加磁場強度呈線性關(guān)系，如圖3所示，可見，在B1～B2的磁感應(yīng)強度范圍內(nèi)有較好的線性度，磁感應(yīng)強度超出此范圍時則呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回[3]。圖23 光電傳感器工作原理圖 傳感器選型測電機(jī)速度和主軸速度我選擇n1h5c70霍爾測速傳感器。下面是n1h5c70霍爾測速傳感器的性能指標(biāo)：(1) 主要特性：輸出波形為方波；用于測量鐵磁材質(zhì)齒輪或凹槽，齒輪模數(shù)大于1；可測量的頻率范圍：,000hz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)寬于無源感應(yīng)式電磁傳感器；可準(zhǔn)確測量非常低的速度(接近零速)，脈沖間隔非常大，優(yōu)于無源感應(yīng)式電磁傳感器；不受外部的干擾，如：錯誤的干擾信號，電機(jī)磁場，震動等。這是感應(yīng)式傳感器不能比擬的；推挽式輸出，輸出電流大；安裝位置：無方向要求；高防護(hù)級別，不受外部嚴(yán)酷電子、電氣環(huán)境影響；溫度使用范圍寬：40度+120度。(2) 采用霍爾效應(yīng)測量轉(zhuǎn)速的原理測量元件由霍爾元件和永磁體構(gòu)成。當(dāng)鐵磁材質(zhì)的齒輪（或凹槽）依次經(jīng)過霍爾元件表面時，霍爾電壓產(chǎn)生變化，產(chǎn)生電壓差，從而了一個測量脈沖信號。這個信號的頻率與轉(zhuǎn)速成正比。內(nèi)置的電路還有電源處理和抗干擾功能，基本消除了外界因素（如：震動，電機(jī)磁場，外界雜散電磁場等）的干擾。此特點與電磁感應(yīng)式傳感器相比，有很大的優(yōu)勢。同時，輸出信號強度與轉(zhuǎn)速無關(guān)，始終保持最佳狀態(tài)，彌補了電磁感應(yīng)式傳感器在低速下的缺點，大大擴(kuò)展了測量范圍，可以測量出非常低的轉(zhuǎn)速（甚至靜止的物體）。由于非常強的抗干擾能力，此傳感器仍然可以測量出來。 (3) 技術(shù)參數(shù)表21 霍爾傳感器參數(shù)表頻率范圍 – 20,000hz測量原理霍爾原理探測距離（間隙）～,根據(jù)掃描物體的形狀確定。掃描物體鐵磁體，齒輪模數(shù)m＞1；孔，直徑d＞3mm；突起或溝槽，寬度w＞3mm電壓直流10～32v，標(biāo)稱值：直流24v反向電壓保護(hù)內(nèi)含過電壓60v不超過2ms電壓降下降100%大于10ms無負(fù)荷時功率消耗約15ma（24 vdc）﹢啟動電流類型標(biāo)準(zhǔn)脈沖方波輸出周波推挽式輸出輸出阻抗130歐姆輸出電平與輸入電源電壓有關(guān)輸出電流npn：50 ma；pnp：20 ma最大輸入電壓36v上升時間≥10v/us推薦電纜長度1,000m/1khz@,屏蔽線振動等級4g@25～100hz，振幅：@2～25hz抗震性300m/s2@18ms工作溫度25℃ +120℃殼體溫度45℃ +85℃相對濕度96%防護(hù)等級ip59安裝方式螺紋安裝，m18安裝方向無方向性電氣絕緣等級＞60v材料殼體：黃銅。重量約100～200g（根據(jù)長度和連接方式）測風(fēng)扇速度我選擇LDM301紅外線測速傳感器，高精度紅外線測速儀主要特點： 在無反光板和反射率低的情況下能測量較遠(yuǎn)的距離；有同步輸入端，可多個傳感器同步測量；測量范圍廣，響應(yīng)時間短；外形設(shè)計緊湊，易于安裝，便于操作.下面是LDM301紅外線測速傳感器的性能指標(biāo):表22 紅外線傳感器參數(shù)表測量間距m①~300(自然表面)②，~3000(加反射板)測量精度mm177。20（100Hz的輸出頻率），177。60（2kHz的輸出頻率）分辨率mm1距離響應(yīng)時間ms標(biāo)準(zhǔn)模式：，特殊模式：測量速度m/s③0~100速度響應(yīng)時間s~連接器1個12針(BINDER 423)M16， 2個5針(BINDER 766)M12SSI接口24位，格雷編碼|1位有效位總線Profibus DPV0 | IEC 61158 / IEC 61784；～12M串行接口RS232或RS422，開關(guān)輸出2個
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