測轉(zhuǎn)速的光電感器器課程設計論文-文庫吧資料
2025-06-25 19:23本頁面
【正文】 n，可持續(xù)使用，其工作環(huán)境為工作溫度在10—40℃，相對濕度≤85%，無腐蝕性氣體。圖12 遮光葉片于是我們選用的是SZGB3型(單向)傳感器，其工作電壓為12V(DC)，有以下特點：（1）供單向計數(shù)器使用，測量轉(zhuǎn)速和線速；（2）采用密封結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定；（3）光源用紅外發(fā)光管，功耗小，壽命長。為此，可以制作一個遮光葉片如圖12所示，安裝在轉(zhuǎn)軸上，當扇葉經(jīng)過時，產(chǎn)生脈沖信號。圖10 晶振電路5相關(guān)器件的介紹光電傳感器是應用非常廣泛的一種器件，有各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是當發(fā)射管光照射到接收管時，接收管導通，反之關(guān)斷。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。AT89S52單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分—合過程中引起的抖動而影響復位。因而，復位是一個很重要的操作方式。其電路圖如下圖所示：圖8 顯示模塊（1）復位電路單片機復位電路是指單片機的初始化操作。每段上加上合適的電壓，該段就點亮。圖6 轉(zhuǎn)速傳感器電路圖轉(zhuǎn)速信號處理電路為一個放大電路，因為產(chǎn)生的電壓信號很小，所以需要進行放大處理，一般至少要放大1000倍，然后再進行信號處理工作。所選用的紅外二極管IR3401，在正向工作電流為20mA時，—，—，電流為10—20mA。對于被測電機的轉(zhuǎn)速在90—1700r/min的來說，每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生30個電脈沖信號，因此，傳感器輸出波形的頻率的大小為： 45Hz≤f≤850Hz測速齒盤裝在發(fā)射光源(紅外線發(fā)光二極管)與接收光源的裝置(紅外線接收二極管)之間，紅外線發(fā)光二極管(規(guī)格IR3401)負責發(fā)出光信號，紅外線接收三極管(規(guī)格3DU12)負責接收發(fā)出的光信號，產(chǎn)生電信號，每轉(zhuǎn)過一個齒，光的明暗變化經(jīng)歷了一個正弦周期，即產(chǎn)生了正弦脈沖電信號。從光源發(fā)出的光通過測速齒盤上的齒槽照射到光電元件上，使光電元件感光。這種測量方法具有傳感器結(jié)構(gòu)簡單、可靠、測量精度高的特點。以下便是我們各大模塊的設計。4硬件系統(tǒng)設計根據(jù)之前的分析，我們選擇了光電傳感器結(jié)合單片機的方案來設計測量轉(zhuǎn)速的電路。圖4 測量系統(tǒng)的組成框圖優(yōu)點：這種方案使用光電轉(zhuǎn)速傳感器具有采樣精確，采樣速度快，范圍廣的特點。光電頭包含有前置電路，輸出0—5V的脈沖信號。轉(zhuǎn)速信號由光電傳感器拾取，使用時應先在轉(zhuǎn)子上做好光電標記，具體辦法可以是：將轉(zhuǎn)子表面擦干凈后用黑漆(或黑色膠布)全部涂黑，再將一塊反光材料貼在其上作為光電標記，然后將光電傳感器(光電頭)固定在正對光電標記的某一適當距離處。整個測量系統(tǒng)的組成框圖如圖4所示。傳感器的定子上有2個互相垂直的繞組A和B，在繞組的中心線上粘有霍爾片HA和HB，轉(zhuǎn)子為永久磁鋼，霍爾元件HA和HB的激勵電機分別與繞組A和B相連，它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。本文介紹一種泵驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速采用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測量。 由于我們班另外一組選擇了這個實驗方案，于是我們便放棄了這個方案，以下為光電門傳感器的圖片。光電門測速也是根據(jù)計時的原理。當計數(shù)器計時時，計數(shù)器獲得高電壓時計時開始，獲得低電壓時計時停止。當光電門計數(shù)時，傳感器將高低變化的信號傳到計數(shù)器上，計數(shù)器進行計數(shù)。有光照時光敏電阻阻值減小，光敏電阻兩端為低電壓。電壓變化信號通過傳感器傳到計數(shù)器上計數(shù)計時。光電門主要應用于計數(shù)，計時，測速等方面。即當兩個光電門的任一個被擋住時，計時儀開始計時；當兩個光電門中任一個被再次擋光時，計時終止。光電門是由一個小的聚光燈泡和一個光敏管組成的，聚光燈泡對準光敏管，光敏管前面有一個小孔可以接收光的照射。光電門是一個像門樣的裝置，一邊安裝發(fā)光裝置，一邊安裝接收裝置并與計時裝置連接。3方案的設計與選擇轉(zhuǎn)速測量的方案選擇，除了要考慮能否實現(xiàn)還有測速范圍外，還要考慮價格還有測量精度問題，通過對轉(zhuǎn)速測量資料的查閱還有我們的構(gòu)思和設計，總體電路我們有三套設計方案，部分重要模塊也嘗試了多種實現(xiàn)方法，從而經(jīng)過分析和比較，我們從方案的實現(xiàn)難度、對器材的熟悉程度、器件用量、價格等方面進行綜合考慮，然后最終選擇了一個方案。凡此種種因素限制了常規(guī)智能轉(zhuǎn)速測量方法的使用范圍。提高采樣速率通常就要減小采樣時間T， 而T的減小會使采到的脈沖數(shù)值N下降，導致脈沖當量(每個脈沖所代表的轉(zhuǎn)速)增高，從而使得測量精度變得粗糙。即通過速度傳感器，將轉(zhuǎn)速信號變?yōu)殡娒}沖，利用微機在單位時間內(nèi)對脈沖進行計數(shù)，再經(jīng)過軟件計算獲得轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。而臨
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