电机转速测量及频压转换

1、工业系统测量、转速测量和频率转换，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，2，绪论，现实中经常需要获得物体运动的速度。例如：汽车超速吗？摩托车的速度计，控制系统的马达速度等。经常包括旋转机械速度的精确测量和控制。事故：如何获得测量速度？2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，3，转速测量方法，电脉冲式速度感传器(nf)光电速度传感器(绕轴旋转的光栅光电大管)磁路式传感器(由转子和定子之间的空气间隙组成的磁路周期性变化，工作磁周期周期性变化)本实验使用皮带轮机构。使用码盘光电带管作为速度传感器，执行转速N频率F的转换。代码盘通常与测试的车轮同轴安装。频率F电压uo需要频率转换(F-V

2、)。这里，使用2907进行频率切换。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，5，皮带传动装置，传动比：工作原理：由两个滑轮和一个传动带组成，用传动带和车轮之间的摩擦力传递运动和动力，一般用于在两个平行轴之间传递双轴旋转和动力。主动轮也称为原动轮、输入轮、从动轮、输出轮，输入轮经常被拖动到电动机、内燃机等原动机上。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，6，皮带传动区，皮带传动区的主要优点：结构简单，振动吸收，超载安全，可以在两个较远的轴之间传递旋转。缺点：传动带和车轮之间存在相对滑动，降低了传动精度，经常改变旋转方向，为了减少滑动，传动带和皮带之间的摩擦或拉紧传动带，但这样会增加轮

3、轴的径向压力，加剧轴和轴承的磨损，降低机械效率。(莎士比亚，Northern Exposure(美国电视剧)，滚动，滚动，滚动，滚动，滚动，滚动)，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，7，)光的照射可以改变半导体材料的导电性。光电传感器：将光信号转换为电信号的光电耦合器作用：可见光和可见光检测类型：光电二极管、光电三极管、集成光电传感器等。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，8，光电信号转换光电大管发光二极管发射红外线，光电三极管接收红外线。连接到电路的电阻起到电流限制的作用。如果没有阻挡，光电三极管的C极和E极将通过照明作用传递并以0.3V的低电平输出。闭塞时光电三极管没

4、有照明作用，C极和E极不通，输出到10V高电平，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，9，码盘转速测量原理，脉冲信号，波形需要不适当整形。“码盘光电带管”码盘上的2米黑白条纹徐璐重叠，一次输出M个脉冲信号，周期为T (S)，即频率为F，旋转速度N为60f/m的每分钟旋转。特殊：m=60时，n和f为数值。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，10，转速测量的信号调节脉冲整形，问题：光电管输出uo不是理想的矩形脉冲信号，可能引发码码。解决方案：使用比较器成型uo，使上下边缘变陡。Vi=VR-uiuo=avi ui vrvi010v，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，11

5、，比较器电路，2020/7/19，西安交通大学输入电压大于2V时，输出突然跳到10V输出，并发出发光二极管发光警报。使用此电路实现超额报警，调节可变电阻，可以改变报警阈值。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，13，旋转速度测量系统箱，码盘光电大管配置旋转速度测量传感器，传感器通过，旋转速度信号转换为高阶梯度的脉冲信号。在调节电路中，使用整形电路将高低级梯度的脉冲信号转换为高低级跳跃的理想脉冲信号。通过F/V转换电路将脉冲信号转换为电压输出，并发送到显示设备。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，14，转速测量的信号调节F/V转换，F/V转换原理：实施F/V转换：2020/7/

6、19，西安交通间歇光电带半透明：uo=V；遮光：uo=V事故：MOC70T3光电阴极管的工作电压为10V。MOC70T3发射器的工作电流一般为510毫安，超过10毫安容易焚烧的部件，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，18，实验部件使用主义严重警告！收错了就渡边杏。否则，组件着火，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，19，光电大管道出口平坦观测接线图，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，21，训练内容2:速度装置和速度测量，操作，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，输入ui:三角波，f=1 000Hz，uip-p=2V，DC级别1V 3V连续曹征数据记录

7、：使用示波器观察输入、输出信号波形，并在记录1V和3V时记录输入输出波形。将51kW电阻替换为100kW电位器输入ui:三角波，f=1000Hz，直流电平为2V，uip-p=2V。调整电位器，使比较级Vr在0V5V上观察输入和输出波形。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，23，成型电路面包板测试接线图，Uip-p=2V，在ui:三角波，f=1 000Hz，直流电平0V，uip-p=1V中输入10kW电阻段落。观察输入，输出波形。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，25，教育内容4: F/V转换特性测试，电路连接：电源10V；Fin信号生成器提供连接信号输出的输入信号。GND

8、地线所有地线都在一起。CV(uo放大前)多米红色时钟笔或示波器信号输入Vo (uo放大后)多米红色时钟笔或示波器信号输入结束。，2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，26，实验电路板简介，F/V转换，C2，fin，W1，W3，CV(uo放大前)VO(uo放大后2级反转放大器uo)；测试W3 Vo=5V频率电压转换关系：通过测量每fin: 02000hz，200Hz的点来记录uo (CV)值。在坐标纸上绘制F/V转换回路的fin-uo曲线。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，29，教学内容5: F/V转换纹波和响应速度，电容连接渡边杏盒，电荷泵输出常数脉宽信号观测。使用F/V转

9、换纹波的观测fin=1 000Hz，分别使用C2=1mF、0.01mF和20mF观测CV(uo)的纹波记录纹波的峰值。F/V转换响应速度观测分别在C2=1mF、0.01mF、20mF的02 000Hz范围内快速更改fin，并使用示波器观察输出电压CV(uo)随频率fin变化的速度。事故：随着过滤容量C2的增大，花纹波，响应速度。为F/V转换选择过滤容量C2的原则是什么？2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，30，教育内容5: F/V转换纹波和响应速度，输入信号频率过高，输出电压不再以频率线性增加。(因为此时的脉冲宽度比输入信号的一半周期宽。)输入信号频率过低，输出电压波动且不稳定。因此，如果输入信号过高或过低，系统就不能很好地工作，因此系统只能在此频率范围内工作。这个频率范围称为系统的带宽。组件只能在最大频率下工作。低于此最大频率的区间也称为组件的带宽。设计时，请确保系统在带宽范围内工作。2020/7/19，西安交通大学工程训练中心，31，根据事故、信号的波形参数和整形要求选择比较水平，计算分压电阻值。建立F/V输出电压uo和速度