电机转速自动检测

电机转速自动检测班级：指导老师：小组成员：

背景设计：何枫难点分析：顾佳伟方案一霍尔传感器：顾佳伟方案二光电传感器：卿泽华方案三电容式传感器：吕继东方案比较：卿泽华选择方案：全员参与收获与体会：吕继东PPT：吕继东报告整理：何枫所有成员共同参与本次课设的各个环节，相互学习，共同探讨。小组成员分工电机的电力消耗占到工业生产电能消耗的50%以上。电机转速控制在电机控制中非常重要，适当合理地控制电机转速，可以达到节约能源，减少损失的目的。(1)基本铁耗(2)空载时铁心中的附加损耗(3)电气损耗(4)负载时的附加(或杂散)损耗(5)机械损耗设计背景以每分钟的转数来表达，即r/min。

转速的测量方法转速仪测量原理变换方式模拟法计数法同步法机械式电气式光电式频闪式发动机转速仪类别型号特点磁电传感器SM-10/12/14/16,T-03,SZMB-5/9非接触式测量，正弦波输出，中高速测量，感应距离1mm左右磁敏传感器SMS-12/16非接触式测量，矩形波输出，全速速测量，感应距离1mm左右霍尔传感器HK-10/12/14/16非接触式测量，矩形波输出，感应距离3~5mm左右光电传感器SZGB-4弹性联接，接触式测量，方波输出WO-DNPW2非接触式测量，矩形波输出，感应距离10~100mm左右光电编码器CHA-1弹性联接，接触式测量，方波输出常用的转速传感器根据实际情况我们选择了其中的3种传感器进行探究与讨论：霍尔传感器光电传感器电容式传感器方案一：霍尔传感器霍尔传感器霍尔效应半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两面之间产生电动势的现象霍尔传感器工作原理1）霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化2）霍尔元件受到磁钢所产生的磁场影响，输出脉冲信号。3）传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号。霍尔元件正弦信号矩形脉冲处理显示磁场变化放大整形转速传感器的实例方案二：光电传感器1）直射式光电转速传感器2）投射式光电转速传感器3）反射式光电转速传感器光电转速传感器光源为高可靠性可见红光，无论黑夜还是白天，或是背景光强有大范围改变都不影响接收效果。反射式光电传感器电机转动光电标记反射光电传感器输出方波整形单片机处理显示方案三：电容式传感器电参数型数字式转速传感器预变换元件（导电齿盘）变换元件（电容器）传感器利用电容变换原理将被测轴的机械转速量变换成电路元件的电容参数量传感电路处理成为脉冲电量信号。电容式传感器原理2023/2/5电容式转速传感器的分类电容式转速传感器按欲变换功能分类按极板状分类按输出信号相位分类变面积型变介电常数型平板型圆柱面型

齿型单一型差动型电容式转速传感器定极板2被制成齿数与齿盘1的齿数相等的齿座齿顶组成N个圆柱面型传感器齿形传感器是相同齿盘的圆柱面型传感器的Z倍。

1.齿轮2.定级3.电容式传感器

4.频率计传感器类别霍尔传感器光电传感器电容式传感器工作原理利用霍尔效应原理将被测物理量转换成电动势。把被测非电量转换成光量的变化，借助光电元件进一步将光量转换成电量。把被测非电量的变化转换为电容量变化。优点结构简单、体积小、重量轻、频带宽、动态特性好和寿命长。结构简单、形式灵活多样、体积小、采样精确、采样速度快、敏感范围大、非接触。结构简单，灵敏度高,过载能力强，动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等。缺点转换率较低、温度影响大,磁性易改变

输出有非线性，寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大，以及联接电路较复杂。成本相对较高相对较低高功耗低超低相对较低稳定性较稳定稳定长期稳定传感器比较采样精确采样速度快敏感范围远远超过了电感、电容、磁力、超声波传感器的敏感范围非接触，可测参数多，范围广。结构简单，形式灵活多样，体积小。光电传感器通过小组成员的商讨我们最终决定采用方案二：

光电传感器

最终拟定方案反射式光电转速传感器实施方案经过小组各成员的努力和老师的指导帮助，我们顺利地完成了本次课程设计。在本次课程设计中，我们首先各自提出自己的方案来研究用传感器测量电机转速。然后共同对方案进行比较得出相对较好并且可行的方案。由于本次课设内容已经在平时试验中已经接触到了，所以完成起来相对简单。通过本次课设让我们对各种传感器的结构特点及工作原理有了更深刻的认识，通过电机转速自动检测装置的设计，我们将电机的转速与能耗相