電機轉(zhuǎn)速自動檢測

1、電機轉(zhuǎn)速自動檢測班級：指導老師：小組成員： 背景設(shè)計：何楓 難點分析：顧佳偉 方案一 霍爾傳感器： 顧佳偉 方案二 光電傳感器： 卿澤華 方案三 電容式傳感器： 呂繼東 方案比較： 卿澤華 選擇方案：全員參與 收獲與體會：呂繼東 PPT：呂繼東 報告整理：何楓 所有成員共同參與本次課設(shè)的各個環(huán)節(jié)，相互學習，共同探討。小組成員分工 電機的電力消耗占到工業(yè)生產(chǎn)電能消耗的 50%以上。 電機轉(zhuǎn)速控制在電機控制中非常重要，適當合理地控制電機轉(zhuǎn)速，可以達到節(jié)約能源，減少損失的目的。 (1)基本鐵耗 (2)空載時鐵心中的附加損耗 (3)電氣損耗 (4)負載時的附加(或雜散)損耗 (5)機械損耗設(shè)計背景以每

2、分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來表達，即r/min。 轉(zhuǎn)速的測量方法轉(zhuǎn)速儀測量原理變換方式模擬法計數(shù)法計數(shù)法同步法機械式電氣式電氣式光電式光電式頻閃式發(fā)動機轉(zhuǎn)速儀類別類別型號型號特點特點磁電傳感器SM-10/12/14/16,T-03,SZMB-5/9非接觸式測量，正弦波輸出，中高速測量，感應(yīng)距離1mm左右磁敏傳感器SMS-12/16非接觸式測量，矩形波輸出，全速速測量，感應(yīng)距離1mm左右霍爾傳感器HK-10/12/14/16非接觸式測量，矩形波輸出，感應(yīng)距離35mm左右光電傳感器SZGB-4彈性聯(lián)接，接觸式測量，方波輸出WO-DNPW2非接觸式測量，矩形波輸出，感應(yīng)距離10100mm左右光電編碼器CHA-1彈性

3、聯(lián)接，接觸式測量，方波輸出常用的轉(zhuǎn)速傳感器 根據(jù)實際情況我們選擇了其中的3種傳感器進行探究與討論： 霍爾傳感器 光電傳感器 電容式傳感器方案一：霍爾傳感器霍爾傳感器霍爾效應(yīng)半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩面之間產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象霍爾傳感器工作原理 1）霍爾感應(yīng)電壓將隨外界磁場強度而變化 2）霍爾元件受到磁鋼所產(chǎn)生的磁場影響，輸出脈沖信號。 3）傳感器內(nèi)置電路對該信號進行放大、整形，輸出良好的矩形脈沖信號?；魻栐倚盘柧匦蚊}沖處理顯示磁場變化放大整形轉(zhuǎn)速傳感器的實例 方案二：光電傳感器 1）直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器）直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器 2）投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器）投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器 3）反射

4、式光電轉(zhuǎn)速傳感器）反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器光電轉(zhuǎn)速傳感器光電轉(zhuǎn)速傳感器光源為高可靠性可見紅光，無論黑夜還是白天，或是背景光強有大范圍改變都不影響接收效果。反射式光電傳感器電機轉(zhuǎn)動光電標記反射光電傳感器輸出方波整形單片機處理顯示 方案三：電容式傳感器 電參數(shù)型數(shù)字式電參數(shù)型數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器 預變換預變換元件元件（導電齒盤） 變換變換元件元件（電容器） 傳感器利用電容變換原理將被測軸的機械轉(zhuǎn)速量變傳感器利用電容變換原理將被測軸的機械轉(zhuǎn)速量變換成電路元件的電容參數(shù)換成電路元件的電容參數(shù)量量 傳感電路處理成為脈沖電量信號。電容式傳感器原理2022-2-2電容式轉(zhuǎn)速傳感器的分類 電容式轉(zhuǎn)速傳感器按

5、欲變換功能分類按極板狀分類按輸出信號相位分類 變面積型變介電常數(shù)型 平板型 圓柱面型 齒型齒型 單一型 差動型電容式轉(zhuǎn)速傳感器 定極板2被制成齒數(shù)與齒盤1的齒數(shù)相等的齒座 齒頂 組成N個個圓柱面型傳感器 齒形傳感器是相同齒盤的圓柱面型傳感器的Z倍。 1.齒輪 2.定級 3.電容式傳感器 4.頻率計傳感器類別傳感器類別霍爾傳感器霍爾傳感器光電傳感器光電傳感器電容式傳感器電容式傳感器工作原理利用霍爾效應(yīng)原理將被測物理量轉(zhuǎn)換成電動勢。把被測非電量轉(zhuǎn)換成光把被測非電量轉(zhuǎn)換成光量的變化，借助光電元量的變化，借助光電元件進一步將光量轉(zhuǎn)換成件進一步將光量轉(zhuǎn)換成電量。電量。把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化。

6、優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、頻帶寬、動態(tài)特性好和壽命長。結(jié)構(gòu)簡單、形式靈活多結(jié)構(gòu)簡單、形式靈活多樣、體積小、采樣精確、樣、體積小、采樣精確、采樣速度快、敏感范圍采樣速度快、敏感范圍大、非接觸。大、非接觸。結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高,過載能力強，動態(tài)響應(yīng)特性好和對高溫、輻射、強振等惡劣條件的適應(yīng)性強等。缺點轉(zhuǎn)換率較低、溫度影響大,磁性易改變輸出有非線性，寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響較大，以及聯(lián)接電路較復雜。成本相對較高相對較低相對較低高功耗低超低超低相對較低穩(wěn)定性較穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定長期穩(wěn)定傳感器比較 采樣精確采樣精確 采樣采樣速度速度快快 敏感范圍敏感范圍遠遠超過了電感、電容、磁力、超聲波傳

7、感器的敏感范圍 非接觸，可測參數(shù)多，范圍廣。 結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小。光電傳感器 通過小組成員的商討我們最終決定采用方案二： 光電傳感器 最終擬定方案反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器實施方案 經(jīng)過小組各成員的努力和老師的指導幫助，我們順利地完成了本次課程設(shè)計。在本次課程設(shè)計中，我們首先各自提出自己的方案來研究用傳感器測量電機轉(zhuǎn)速。然后共同對方案進行比較得出相對較好并且可行的方案。由于本次課設(shè)內(nèi)容已經(jīng)在平時試驗中已經(jīng)接觸到了，所以完成起來相對簡單。 通過本次課設(shè)讓我們對各種傳感器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理有了更深刻的認識，通過電機轉(zhuǎn)速自動檢測裝置的設(shè)計，我們將電機的轉(zhuǎn)速與能耗相結(jié)合，讓我們深刻地感受到傳感器對我們的生