【正文】 隨著各種先進(jìn)傳感器的出現(xiàn)，和微型計算機(jī)控技術(shù)的迅速發(fā)展，利用其高精度，快速、高效、大容量的優(yōu)勢，把傳感的模擬量經(jīng)過一系列的A/D、D/A變換，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠直接識別的數(shù)字量，或用于人機(jī)對話的鍵盤處理接口，LED和LCD顯示接口，用于控制輸出，從而實現(xiàn)了智能化、自動化、遠(yuǎn)程化、強(qiáng)電弱控等現(xiàn)代化科技技術(shù)?；谶@些傳感器對電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量方法各不相同，根據(jù)不同的測量方法可制作出不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速儀，下面介紹電機(jī)轉(zhuǎn)速儀的設(shè)計。絕對式光電碼盤上分透明和不透明兩種區(qū)域，按一定方式編碼，碼盤上黑色部分表示遮光部分，白色則表示透光部分，用狹窄的光束來代替電刷，當(dāng)碼盤隨軸轉(zhuǎn)動時，將輸出相應(yīng)的光束，然后通過光敏元件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼。增量式轉(zhuǎn)速傳感器，它由光源、透鏡、測量盤、讀數(shù)盤及光敏元件組成。（3）編碼器測速法能把被測模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的傳感器就是數(shù)字式傳感器，編碼器就是一種直接以數(shù)字量形式輸出的的傳感器。透射式光電傳感器是利用固定在被測轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)盤的圓周上開有m道徑向透光的縫隙，不動的指示盤具有和旋轉(zhuǎn)盤相同間距的縫隙，兩盤縫隙重合時光源發(fā)出的光線便經(jīng)透鏡照射在光電器件上，形成光電流，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤隨被測軸轉(zhuǎn)動時，每轉(zhuǎn)過一條縫隙，光電器件接受的光線發(fā)生一次明暗變化，因而輸出一個電脈沖信號，由此產(chǎn)生的電脈沖的頻率f在縫隙數(shù)目m確定后，與軸的轉(zhuǎn)速變化成正比。反射式轉(zhuǎn)速傳感器是用金屬箔或反射紙在被測轉(zhuǎn)軸上，貼出一圈黑白相間的反射面，光源發(fā)射的光線經(jīng)透射鏡、半透膜、聚焦鏡投射在轉(zhuǎn)軸反射面上，反射光經(jīng)聚焦鏡匯聚后，照射在光電器件上產(chǎn)生光電流，該軸旋轉(zhuǎn)時，黑白相間的反射面造成反射光強(qiáng)弱變化，形成頻率與轉(zhuǎn)速及黑白間隔數(shù)相關(guān)的光脈沖，使光電器件產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖，當(dāng)黑白間隔數(shù)m一定時，電脈沖的頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比。根據(jù)測速要求可制成基于霍爾效應(yīng)的高精度電機(jī)轉(zhuǎn)速儀。一種是將一非磁性圓盤固定在被測轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊上等距離地嵌裝著m個永磁鐵氧體，相鄰兩鐵氧體的極性相反，由磁導(dǎo)體和置于磁導(dǎo)體間隙中的霍爾元件組成測量頭，磁導(dǎo)體盡可能的安裝在氧導(dǎo)體邊上，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，霍爾元件感受的磁場強(qiáng)度周期性變化，霍爾元件輸出正負(fù)交變的周期電壓。下面簡單介紹霍爾式和光電式傳感器。因此只要側(cè)得傳感器脈沖的頻率，即可求得轉(zhuǎn)速。首先介紹轉(zhuǎn)速傳感器，基于不同的種類的傳感器和主控元件，可制造出不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速儀設(shè)備。除此之外還有磁性轉(zhuǎn)速表、離心式轉(zhuǎn)速表、頻閃轉(zhuǎn)速表等。 轉(zhuǎn)速的電測法很多，按其測量原理可分為模擬式和數(shù)字式。 電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量方法電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度稱為轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速通常用單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)速表示，單位常為轉(zhuǎn)/分或 r/min。當(dāng)然隨著電機(jī)功能的完善性能參數(shù)的要求，電機(jī)轉(zhuǎn)速儀的種類和要求也不斷發(fā)展與完善。同時電磁材料的性能不斷提高，電工電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電動機(jī)的發(fā)展注入了新的活力。 經(jīng)過多年的電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電動機(jī)自身的理論基本成熟。由于電力拖動具有控制簡單﹑調(diào)節(jié)性能好﹑耗損小﹑經(jīng)濟(jì)，能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動。另一種分類方法是按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分類，交流電機(jī)又可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。通常電機(jī)的分類方法主要有兩種：一種是按其功能用途分，可分為發(fā)電機(jī)﹑電動機(jī)，變壓器和控制電機(jī)四大類?！　‰姍C(jī)應(yīng)用廣泛，種類較多。首先簡要介紹電機(jī)的發(fā)展。 電機(jī)的發(fā)展電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)的直接動力，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)本身的電子技術(shù)在不斷發(fā)展，同時它的測速系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展改進(jìn)。 and Focuses on the motor speed system all modules of the conversion process, and the motor speed and voltage, voltage and display readings conversion between relations. Again according to the requirements of each module produce the stabilized voltage power supply module, the last generation principle chart, and the realization of the motor speed measurement and display.KEY WORDS: intelligent chip ICL7107，photoelectric sensors，the motor speed measurement，frequency voltage transform circuit目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量方法 1 電機(jī)的發(fā)展 1 電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量方法 2 電機(jī)轉(zhuǎn)速儀設(shè)計 4 電機(jī)轉(zhuǎn)速儀的設(shè)計 4 設(shè)計的意義 5第2章 主控芯片的選擇 6 主控芯片的選擇 6 主芯片ICL7107 6 主控芯片轉(zhuǎn)換原理及應(yīng)用 11 12 主控芯片ICL7107的應(yīng)用 14第3章 高精度電機(jī)轉(zhuǎn)速儀硬件設(shè)計 16 設(shè)計方法與步驟 16 具備的能力與思想 16 設(shè)計的內(nèi)容與步驟 16 硬件電路的實現(xiàn) 17 電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖產(chǎn)生電路 17 頻率電壓轉(zhuǎn)換電路 19 測速系統(tǒng) 21 顯示電路 24 電源電路 24第4章 總結(jié)與展望 26 總結(jié) 26 26 26 27 展望 28致 謝 30參考文獻(xiàn) 31附錄 1第1章 緒論隨著機(jī)械自動化的快速發(fā)展，各種電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，對電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量的，也就尤為突出，轉(zhuǎn)速是動力機(jī)械性能測試中的一個非常重要的性能參量，其大小和變化關(guān)系著機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，同時也關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，和產(chǎn)品的高效性，所以必須對電機(jī)進(jìn)行適時地監(jiān)視、調(diào)速，正反轉(zhuǎn)運(yùn)行等一系列控制，它是可靠生產(chǎn)與按要求生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在自動化高速發(fā)展的今天，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速的檢測，是非常重要的，下面介紹電機(jī)的測量方法和電機(jī)轉(zhuǎn)速儀的設(shè)計。關(guān)鍵詞：智能芯片ICL7107 ，光電傳感器，電機(jī)轉(zhuǎn)速測量，頻率電壓轉(zhuǎn)換電路ABSTRACT High precision motor speed meter is based on intelligence ICL7107 chip as control core, with photoelectric sensor for the motor speed acquisition ponents, caused a series of speed pulse signal. After the pulse signal plastic amplification, the speed pulse is converted into a linear relationship with the voltage, through the frequency voltage F/U transform circuit, which reflects the motor speed and the voltage of the linear relationship between，F(xiàn)inally the voltage is input to在論文中主要介紹了主控芯片ICL7107的各個功能及應(yīng)用；著重闡述了電機(jī)測速系統(tǒng)所有模塊的轉(zhuǎn)換過程，以及電機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓、電壓與顯示讀數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）題目 高精度電機(jī)轉(zhuǎn)速儀設(shè)計 摘 要高精度電機(jī)轉(zhuǎn)速儀是以智能芯片ICL7107為主控芯片，用槽式光電傳感器為電機(jī)轉(zhuǎn)速采集元件，產(chǎn)生一系列的轉(zhuǎn)速脈沖。這些脈沖信號通過整形放大后，進(jìn)入到頻率電壓F/U轉(zhuǎn)換電路，將轉(zhuǎn)速脈沖信號轉(zhuǎn)換成與其頻率成線性關(guān)系的電壓，從而反映了電機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓的線性關(guān)系；最后把模擬電壓輸入到ICL7107的電壓輸入端，由共陽極數(shù)碼管顯示出讀數(shù)。再根據(jù)每個模塊的要求制作穩(wěn)壓電源模塊，最后生成原理圖，實現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量與顯示。ICL7107 simulation of the input voltage, of anode digital pipe display by reading. In the paper, it mainly introduces the main control chip ICL7107 each function and application。 電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量方法電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量方法是伴隨著電機(jī)的發(fā)展而發(fā)展，電機(jī)的類型不一樣測速方法也有不同，下面簡單介紹電機(jī)的發(fā)展。電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械，隨著生產(chǎn)的發(fā)展而不斷發(fā)展，電機(jī)測速儀作為生產(chǎn)設(shè)備的一部分，隨電機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展。從19世紀(jì)末期起，電動機(jī)就逐步代替了蒸汽機(jī)成為拖動生產(chǎn)機(jī)械類的原動機(jī)，一個多世紀(jì)以來，雖然電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化并不大，但是電機(jī)的類型增加了很多，在運(yùn)行性能上，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上等也都有了很大的變化改進(jìn)和提高，而且隨著自動化控制系統(tǒng)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電機(jī)，控制電機(jī)具有高精確度﹑可靠性高﹑響應(yīng)快的特點，已成為電機(jī)電子技術(shù)的一個獨(dú)立分支。性能各異，分類方法也比較多。電動機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而可以作為拖動各種生產(chǎn)機(jī)械的直接動力，是在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多的動力機(jī)械，也是最主要的用電設(shè)備。 　　在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，按照各種生產(chǎn)工藝的技術(shù)要求，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。 　　按照電動機(jī)的電源電流性質(zhì)類別的不同，電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類。隨著電工技術(shù)的發(fā)展，對電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來越高。近年來又出現(xiàn)了各種型號的變頻電機(jī)等。近年來，隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及控制技術(shù)等的快速發(fā)展，電機(jī)控制檢測系統(tǒng)不斷朝著數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，并且使遠(yuǎn)距離測量成了現(xiàn)實，要滿足高性能電機(jī)控制檢測系統(tǒng)高精度、高可靠性、高安全性等要求，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的高精度控制，就成了現(xiàn)代電機(jī)速度測量的一個突出的問題之一。每秒鐘的轉(zhuǎn)速也稱為轉(zhuǎn)動頻率，它是轉(zhuǎn)動周期的倒數(shù)。（1）模擬式電測法 ①測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)是一種將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電信號的裝置，根據(jù)結(jié)構(gòu)及工作原理的不同，測速發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩種，交流測速發(fā)電機(jī)分為同步測速發(fā)電機(jī)和異步測速發(fā)電機(jī)兩種形式，同步測速發(fā)電機(jī)有永磁式、感應(yīng)式和脈沖式；異步測速發(fā)電機(jī)按其結(jié)構(gòu)分為鼠籠式和杯形轉(zhuǎn)子兩種，這些測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)雖然不同，但原理基本一樣，它們都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理做成的專門測速的微型發(fā)電機(jī)，輸出電壓正比于輸入軸上的轉(zhuǎn)速。（2）計數(shù)式電測法轉(zhuǎn)速的計數(shù)式電測法是用轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率，再用測頻法或測周法對脈沖