基础课程设计---转速测量电路的设计.doc

基础课程设计（论文） 转速测量电路的设计 学生姓名： 指导教师： 学生学号： 专 业：电气工程及其自动化 信息技术学院电气工程系 2011年11月16 摘要 转速是工程中应用非常广泛的一个参数,其测量方法较多,模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法。转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,速度测量的精度直接影响系统的控制情况,它是关系测控效果的一个重要因素。不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。本文利用C8051F020系统板，设计一个转速测量电路。利用反射式光电传感器设计测量系统，对转速进行测量。当传感器对准风扇时，叶片上的白色反光，黑色不反光，利用这个原理，进行转速测量。并在LCD上显示转速值，保证误差在1Hz以内。 关键词：电机转速测量；反射式光电传感器；C8051F020；LM393目录 这部分是目录内容……应是论文的提纲，也是论文组成部分大小标题。目录一般列至二级标题，以阿拉伯数字分级标出，目录应独立成页。字体1 绪论 随着科学技术的飞速发展，在工业的实时控制中，在各种机械设备中控制转速的应用逐渐增多。由于转速控制对系统的稳定性有着至关重要的影响,转速的检测与控制在工业控制中占有很大的比重。为了准确了解工作的情况并加以实时控制，对转速的检测与控制是十分必要的。目前，虽然在市面上有一些转速测量仪，但它的体积相对庞大、结构复杂、价格比较昂贵，不方便对转速进行测量。电机在工农业生产过程实施控制中，转速的检测与控制一般占有很大比例，它对系统的稳态误差及动态响应性能都有着至关重要的影响。 在本次设计中，反射式光电传感器转速测量采用C8051F020单片机作为主控制器，笔者开发出以C8051F020控制器的电机转速检测控制系统，该系统使用不同于其他的传感器检测电机的转速。本次利用反射式光电传感器，进行转速测量。这个方案，只需在电机叶片上贴上白纸，在其中一段贴上黑胶布，这样，传感器发射光时，在白纸上得到反射，在黑胶布上不反射，电平得到转换，产生方波，可以进行计数。其中那个用的是LM393芯片；LM393是高增益,宽频带器件，象大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡。这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时，输出电压过渡的间隙，电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的。减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡，除非利用滞后，否则直接插入IC(集成电路板integrated circuit，缩写：IC) 并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉冲波形，并且上升和下降时间相当快，则滞回将不需要。当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时，可以直接在被测轴上粘贴反光标签（或在光洁的轴上涂黑），用光电传感器（WO-DNPW2）来测量。 当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时，可以直接在被测轴上粘贴反光标签（或在光洁的轴上涂黑），用光电传感器（WO-DNPW2）来测量。测量距离在 ），用光电传感器 5～80mm。反光标签容易污损的环境下，需即时更换 3硬件电路的设计 3.1传感器的介绍及使用注意事项 3.1.1传感器的介绍 反射式光电传感器是将红外发光管和硅光敏三极管等，以相同的方向装在支架上。当红外线发光管通电发光时，光通过被照射物反射到硅光敏三极管窗口上，使硅光敏三极管导通，从而有一定大的电流输出，以此检测物体的有无。反射式光电传感器广泛应用于点钞机、限位开关、计数器、电机测速、打印机、复印机、液位开关、金融设备、娱乐设备（自动麻将机）、舞台灯光控制、监控云台控制、运动方向判别、计数、电动绕线机计数、电能表转数计量·反射取样式光电传感器的工作原理是传感器红外发射管发射出红外光，接收管根据反射回来的红外光强度大小来计数的，故被检测的工件或物体表面必须有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光，这样接收管才能有效的截止和饱和达到计数的目的。所以在选择工作点、安装及使用中最关健的一点是接收管必须工作于截止区和饱和区。 2·使用中光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行，这样光电传感器的转换效率最高。 3·光电传感器的前端面与反光板的距离保持在规定的范围内。 4·光电传感器必须安装在没有强光直接照射处，因强光中的红外光将影响接收管的正常工作。 5·光电传感器的红外发射管的电流在2～10mA之间时发光强度与电流的线性最佳，所以在电流取值一般不超过这个范围，若取值太大发射管的光衰也大长时间工作影响寿命；若在电池