霍尔式转速测量仪测量通道设计信号变换综合设计课程设计论文.doc

霍尔式转速测量仪测量通道设计--信号变换综合设计课程设计论文 信号变换综合设计课程设计论文 霍尔式转速测量仪测量通道设计 目 录 第1章 绪论 1 11 国内外发展状况 1 12 本设计预期目标 2 第2章 总体设计 3 21 转速测量的一般方法 3 22 测速方案比较和选择 3 com 测频法M法 3 com 测周期法T法 4 com 测频测周法MT法 5 com 转速测量系统中应用的方法 6 第3章 电路设计 7 31 传感器的选择 7 32 fv转换器 8 33 电路仿真 9 第4章 课程设计总结 10 参考文献 11 附录Ⅰ 12 附录Ⅱ 12 绪论 11 国内外发展状况 21世纪是人类全面进入信息电子化的时代随着人类探知领域和空间的拓展使得人们更依赖于获取外界信息的采集技术敏感元件及传感器是人类探知自然界信息的触角它可以将人们需要探知的各种非电量信息转化为电量信息为人们认识和控制相应的对象提供条件和依据如今作为现代信息技术的三大支柱之一的传感器技术已成为21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点 传感器种类及品种繁多原理也各式各样自1879年美国物理学家发现霍尔效应以来以此为基础的霍尔传感器已发展成一个品种多样的磁传感器产品家族被越来越多地应用于工业控制的各个领域而由此衍生的霍尔传感器产业也在近十几年逐渐发展壮大起来日益生机勃勃霍尔传感器具有许多优点它们的结构牢固体积小重量轻寿命长安装方便功耗小频率高可达1MHz耐震动不怕灰尘油污水汽及盐雾等的污染或腐蚀霍尔线性传感器的精度高线性度好霍尔开关传感器无触点无磨损输出波形清晰无抖动无回跳位置重复精度高可达μm级其中取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围可以很宽可达－55℃～150℃直接应用和间接应用前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性其中最具特色的当推是霍尔电流电压类传感器变送器它们已成为当今电子测量领域中应用最多的传感器件之一是测量控制电流电压的新一代工业用电量传感器是一种新型的高性能电气隔离检测元件被广泛用于电力电子交流变频调速逆变装置电子测量和开关电源等诸多领域以及逆变焊机发电及输变电设备电气传动数控机床等工业产品上它正在逐步替代传统的互感器和分流器并具有精度高线性好频带宽响应快过载能力强和不损失测量电路能量等优点后者是检测受检对象上人为设置的磁场用这个磁场来作被检测的信息的载体通过它将许多非电非磁的物理量例如力力矩压力应力位置位移速度加速度角度角速度转数转速以及工作状态发生变化的时间等转变成电量来进行检测和控制其中诸如常见的在无刷电机无损探伤接近开关齿轮转速传感器角度传感器以及微位移压力振动加速度液位传感器等新兴产业的应用发展 从事霍尔传感器产业领域的厂家基地就如雨后春笋般的不断涌现这方面的人才抢夺竞争更是白热化就如霍尔电流电压传感器为例华北有北京莱姆北京森社原北京701厂烟台华冠河北保定东南有南京中旭科技和株洲宁波分所华南有成都晶峰与河源雅达等当然还有武汉华意南京茶花托肯珠海澳特尔深圳北疆等近几年实力也越来越强不容忽视以上这些厂家规模或大或小技术力量或强或弱有的曾经还是一脉相承大家产品或多或少存在着某种相同又各有各的特点因而大家在应用领域的市场竞争日益激烈另外以霍尔技术为核心的智能电量传感器也已经形成产业链四川维博西安天立深圳圣斯尔等他们的产品多为电流电压传感器变送器数字电路处理这必将成为霍尔传感器在工业电量测控应用领域的新型发展应用 国际上的霍尔传感器产业发展以其智能化集成化见长它们正在逐渐的进入我国的市场实际上在很多集约化领域已随处可见它们的身影这些大公司的产品具有很大的竞争实力对国内的霍尔传感器厂家来说无疑是一种强力冲击国内的霍尔传感器产业要想立于不败之地除了要更加深入学习国外的先进技术外更多的是应该学习人家的管理水平这才是国内各传感器厂家的常见弊症所在 在霍尔传感器产业飞速发展的同时也给霍尔传感器自身的发展提出了急迫需求发展和应用得比较成熟的一些霍尔传感器已经在长期使用中逐步显现出自身存在的某些局限为了充分发挥各自的优势突破限制拓展发展空间必须开发新材料发现新效应发明新产品将霍尔传感器产业推向新的发展高峰这是我们当前的首要任务也是时代给予我们的历史使命 12 本设计预期目标 在日常生活中和工业生产中经常进行转速检测如电动机转速测量发电机转速测量车床转速检测汽车轴转速测量等高精度的转速检测对生产生活十分重要本设计的目的就是通过霍尔传感器实现对电机转速的测量进而实习工业生产的自动化 第2章 总体设计 21 转速测量的一般方法 一般转速测量系统有以下几个部分构成转速测量框图如图21所示 根据霍尔效应原理测量转速时在非磁性电机的转盘上粘上一块磁钢把霍