檢測技術電機轉速實驗平臺設計

傳感器原理與應用課程設計專業(yè)：測控技術與儀器設計題目：傳感器測量電機轉速班級：測控1041學生姓名：彭帥學號：08指導教師：張立新馮璐分院院長：許建平教研室主任：馮璐摘要在工程實踐中，經常會碰到各種需要測量轉速的場合，測量轉速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式采用測速發(fā)電機為檢測元件，得到的信號是模擬量。數(shù)字式通常采用光電傳感器，霍爾元件等為檢測元件，得到的信號是脈沖信號。隨著微型計算機的廣泛應用。本設計重要用霍爾傳感器作為控制核心，由光電傳感器、霍爾傳感器、電渦流傳感器、LED數(shù)碼顯示器、MAX232CPE電平轉換、及RS232構成。同時，專設數(shù)字頻率對傳感器輸出的頻率信號進行顯示。充足發(fā)揮了霍爾傳感器的性能。關鍵字：電機轉速光電傳感器霍爾傳感器電渦流傳感器目錄第一章緒論 11.1本設計課題的目的和意義 11.2數(shù)字式轉速測量系統(tǒng)的發(fā)展背景 11.3轉速測量方法概述 2第二章系統(tǒng)方案提出和論證 42.1測量系統(tǒng)的構成 42.2轉速測量的方法 52.3轉速測量方案的選擇 72.3.1霍爾傳感器測量方案 82.3.2光電傳感器測量方案 92.3.3渦流傳感器測量方案 102.3.4傳感器測轉速方案的擬定 11第三章系統(tǒng)硬件設計 133.1光電傳感器轉速測量 133.2霍爾傳感器轉速測量 15總結與體會 17參考文獻 18附錄 19第一章緒論1.1本設計課題的目的和意義轉速是工程中應用非常廣泛的一個參數(shù)，其測量方法較多，而模擬測量及模擬解決一直是轉速測量的重要方法，這種測量方法已不能適應現(xiàn)代科技發(fā)展的規(guī)定，在測量范圍和測量精度上，已不能滿足大多數(shù)系統(tǒng)的使用。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)測量達成普遍應用，特別是單片機對脈沖數(shù)字信號的強大解決能力，使得全數(shù)字測量系統(tǒng)越來越普及，其轉速測量系統(tǒng)也可以用全數(shù)字化解決。在測量范圍和測量精度方面都有極大的提高，因此，本課題的目的：對各種測量轉速的基本方法給予分析，針對不同的應用環(huán)境，運用80C51設計一種數(shù)字化測量系統(tǒng)，從提高測量精度的角度出發(fā)，分析討論產生誤差的因素，為此后的實際使用提供借鑒。本次設計以傳感器為中心，設計全數(shù)字化的測量轉速系統(tǒng)，在工業(yè)控制和民用電器中都有較高的使用價值。如：數(shù)控機床的電機轉速檢測和控制、水泵流量控制、車輛里程表、車速表等。另一方面，該轉速測量系統(tǒng)由于采用全數(shù)字化結構，因而可以很方便的和工業(yè)控制計算機進行連接，從而實現(xiàn)遠程管理和控制，進一步提高現(xiàn)代化水平。1.2數(shù)字式轉速測量系統(tǒng)的發(fā)展背景目前國內外測量電機轉速的方法很多，按照不同的理論方法，先后產生過模擬測速法（如離心式轉速表、用電機轉矩或者電機電樞電動勢計算所得）、同步測速法（如機械式或閃光式頻閃測速儀）以及計數(shù)測速法。計數(shù)測速法又可分為機械式定期計數(shù)法和電子式定期計數(shù)法。傳統(tǒng)的電機轉速檢測多采用測速發(fā)電機或光電數(shù)字脈沖編碼器，也有采用電磁式（運用電磁感應原理或可變磁阻的霍爾元件等）、電容式（對高頻振蕩進行幅值調制或頻率高）分辨率和高精度的優(yōu)點。加之激光源、光柵、光學碼盤、CCD器件、光導纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應用，使得光電傳感器在檢測和控制領域得到了廣泛的應用。而采用光電傳感器的電機轉速測量系統(tǒng)測量準確度高、采樣速度快、測量范圍寬和測量精度與被測轉速無關等優(yōu)點。1.3轉速測量方法概述轉速測量的方法有很多，根據(jù)工作原理可以分為計數(shù)式、模擬式、同步式。計數(shù)式方法是用某種方式讀出一定期間內的總轉數(shù)；模擬式方法是測出由瞬時轉速引起的某種物理量的變化；同步式是運用已知的頻率與旋轉體的旋轉同步來測量轉速，根據(jù)不同的轉換方式，測試方法如下表1-1。表1-1型式測量方法合用范圍特點備注計數(shù)式機械式通過齒輪轉動數(shù)字輪中、低速便宜光電式來自被測物體上的光線使光電管產生脈沖中、高速數(shù)字式電磁式運用磁電轉換器將轉速轉換成電脈沖中、高速數(shù)字式模擬式機械式離心率與轉速的平方成正比的關系中、低速簡樸發(fā)電機式運用電機電流或交流電壓與轉速成正比關系高速可遠距指示測速發(fā)電機電容式運用電容充、放電與轉速成正比的關系中、高速同步式機械式轉動帶槽的圓盤，觀測旋轉體的同步關系中速閃光式用已知頻率閃光測出旋轉體同步的頻率中、高速一般的轉速測試可用機械式轉速表、發(fā)電機式轉速表以及頻閃式測速表，但在有些情況下，其測量精度，瞬時穩(wěn)定度不能滿足更高的規(guī)定，因此，在測量方法和傳感器的選擇上顯得尤為重要。常用的傳感器種類有光電傳感器、電磁式傳感器、電容式傳感器等，而測量方法上有測量轉速期、轉速頻率等。就轉速測量原理而言，大體可分為三大類，一是用單位時間內測得物體的旋轉角度來計算速度，例如在單位時間內，累計轉速傳感器發(fā)出的N個脈沖，即為該單位時間內的速度。這種以測量頻率來實現(xiàn)測量轉速的方法，稱測頻法，即“M”法；另一類是在給定的角位移距離內，通過測量這一角位移的時間來進行測速的方法，稱測周法，即“T”法，如給定的角位移Δθ，傳感器便發(fā)出一個電脈沖周期，以晶體震蕩頻率而產生的標準脈沖來度量這一周期時間，再經換算可得轉速。這兩種測速方法各有缺陷，“M”法一般用于高速測量，在轉速較低時，測量誤差較大，并且，檢測裝置對轉速分辨能力也變差；而“T”法一般用于低速測量，速度越低測量精度越高，但在測量高轉速時，誤差較大；結合這兩種測量方法就可以得出第三種測量方法，即“M/T”法結合這兩種方法的優(yōu)點，一方面象“M”法那樣在對傳感器發(fā)出的脈沖計數(shù)的同時，也象“T”法那樣計取脈沖的時間，通過計算即可得出轉速值。在實際測量中，還須設定定期時間，兼顧高、低轉速時的精度影響，適時調節(jié)采樣時間。第二章系統(tǒng)方案提出和論證轉速是工程中應用非常廣泛的一個參數(shù)，初期模擬測量及模擬解決一直作為轉速測量的重要方法，這種則兩方法在測量范圍和精度上，已不能適應現(xiàn)代科技發(fā)展的規(guī)定。而隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字測量系統(tǒng)得到普遍應用，運用單片機對脈沖數(shù)字信號的強大解決能力，應用全數(shù)字化的結構，使得數(shù)字測量系統(tǒng)越來越普及，在測量精度方面有極大的提高，下面將測量系統(tǒng)作進一步探討。2.1測量系統(tǒng)的構成一般轉速測量系統(tǒng)有以下幾個部分構成，如圖2-1。轉速信號采集轉速信號采集整形、倍頻單片機驅動電路顯示頻率計圖2-1轉速測量框圖1、轉速信號采集：轉速信號采集時整個系統(tǒng)的前端通道，目的是將外界的非電參量通過一定方式轉換成電量，這一環(huán)節(jié)可以通過傳感器來實現(xiàn)，方法如下：將敏感元件和相應的測量電路、傳遞機構以適當?shù)男问街瞥刹煌愋?、不同用處的傳感器，根?jù)原理輸出電量。該電量可以是模擬量、數(shù)字量、開關量。2、整形、倍頻：前向通道中，從傳感器輸出的信號必須轉換成計算機輸入規(guī)定的信號，由于信號調節(jié)電路與傳感器的選擇、現(xiàn)場干擾限度等，都會影響信號的質量。而脈沖信號的上升沿和下降沿對數(shù)字電路的觸發(fā)尤為重要，因此，一般需要對信號進行整形。而倍頻電路重要用于解決低轉速時測量精度的問題。3、驅動和顯示：由于LED數(shù)碼管具有高亮度、可靠性好等優(yōu)點，工業(yè)測控系統(tǒng)中常用LED數(shù)碼管作為顯示輸出。本系統(tǒng)也采用LED進行顯示，LED共有兩種驅動方式：共陰和共陽驅動。2.2轉速測量的方法1、測周期法（T法）：轉速可以用兩脈沖產生的間隔寬度Tp來決定，用以采集數(shù)據(jù)的葉片一般有多扇葉片，若有N扇葉片，則其測量的時間只是每轉的1/N，如圖2-2所示，是T法脈寬測量。Tp通過定期器測得，定期器對時基脈沖（頻率為fc）進行計數(shù)定期，在Tp內計數(shù)值若為M2。P為轉軸轉一周脈沖發(fā)生器發(fā)生的脈沖數(shù)，fc為硬件產生的時基脈沖頻率，單位為：Hz，n為轉速，單位：rpm，M2時基脈沖。由上圖2-2可知，T法測量精度的誤差重要有兩個方面，一：兩脈沖的上升沿觸發(fā)時間不一致產生的；二：計數(shù)和定期不一致產生的。這種方法在測量低轉速時精度高，但隨著轉速增長，精度變差。2、測頻法（M法）在一定測量時間T內，測量脈沖發(fā)生器產生的脈沖數(shù)m1來測量轉速；如下圖2-2所示。圖2-2在設定的時間T內，轉軸轉過的弧度數(shù)為Xr，則轉速為：（2-1）轉軸轉過的弧度數(shù)Xr可用下式表達：（2-2）因此，轉速n的表達式為：（2-3）在該方法中，測量精度由于定期時間T和脈沖不能保證嚴格同步，以及在T內能否正好測量外部脈沖的完整周期，也許產生的一個脈沖的量化變差。因此，為了提高測量精度，T要有足夠長的時間，定期時間可根據(jù)測量對象情況預先設立。3、測頻測周期法（M/T法）所謂測頻測周期法，即綜合了T、M法分別對高、低轉速具有的不同精度，運用各自的優(yōu)點而產生的方法，精度高于兩者之間。如下圖2-3所示為M/T法定期/計數(shù)測量。圖2-3可通過設立及選用合適的轉速傳感器加以控制。M/T法采用三個定期器/計數(shù)器，同時對輸入脈沖、高頻脈沖及預設的定期時間進行定期和計數(shù)，m1反映轉角，m2反映測速的準確時間，通過計算可得到轉速n。該法在高速，低速時都有相對較高的精度。其計算方法如下：設高頻脈沖的頻率為fc，脈沖發(fā)生器每轉發(fā)出p個脈沖，由式可得M/T法轉速計算公式為：(2-4)N：轉速，單位：rpmfc：晶體振蕩頻率，單位：Hzm1：輸入脈沖數(shù)m2：時基脈沖數(shù)本次測量采用M法測量轉速，這種測量方法所使用的測速范圍及測量精度2.3轉速測量方案的選擇轉速測量的方案選擇，一般要考慮傳感器的結構、安裝以及測速范圍與環(huán)境條件等方面的合用性；再就是二次儀表的規(guī)定，除了顯示以外尚有控制、通訊和遠傳方面的規(guī)定。同時，還規(guī)定本次設計的轉速的測量范圍為：0—10000rpm，分辨率為1rpm，精度：1%，根據(jù)以上的規(guī)定，共擬定了三種傳感器來對電機轉速進行采集。下面是對三套設計方案的簡要說明。2.3.1霍爾傳感器測量方案霍爾傳感器是運用霍爾效應進行工作的，其核心元件是根據(jù)霍爾效應原理制成的霍爾元件。由霍爾效應原理知：霍爾片處在磁場中，并在垂直于磁場的方向上通以電流時，霍爾片上與電流和磁場垂直的方向會產生霍爾電勢差V=KBI，當通過霍爾片的電流恒定不變時，改變磁場的大小，可以改變霍爾電勢差。在電機外殼附近的漏磁通因電樞轉動會引起變化，運用線性霍爾傳感器對其進行檢測，由于傳感器輸出電壓信號穩(wěn)定，只要磁場存在，霍爾元件總是產生相同大小的電壓，即使在低轉速的情況下，仍能獲得較高的檢測準確度！并且輸出電壓信號的大小與轉速無關，轉子轉動過程中引起定子磁通發(fā)生變化，霍爾元件輸出的信號無需通過放大，可以直接整形后送入單片機進行解決，從而得到電機轉速。本文介紹一種泵驅動軸的轉速采用霍爾轉速傳感器測量?；魻栟D速傳感器的結構原理圖如圖2-4所示：圖2-4霍爾轉速傳感器的結構原理圖傳感器的定子上有2個互相垂直的繞組A和B，在繞組的中心線上粘有霍爾片HA和HB，轉子為永久磁鋼，霍爾元件HA和HB的激勵電分別與繞組A和B相連，它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。1、具體實現(xiàn)的方法：將霍爾器件安放在被測磁場中，因霍爾器件只對垂直于霍爾片表面的磁感應強度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測磁場的磁感應強度。若不垂直，則應求出其垂直分量來計算被測磁場的磁感應強度值。并且，因霍爾元件的尺寸極小，可以進行多點檢測，由計算機進行數(shù)據(jù)解決，可以得到場的分布狀態(tài)，并可對狹縫，小孔中的磁場進行檢測用磁場作為被傳感物體的運動和位置信息載體時，一般采用永久磁鋼來產生工作磁場。為保證霍爾器件，特別是霍爾開關器件的可靠工作，在應用中要考慮有效工作氣隙的長度。在計算總有效工作氣隙時，應從霍爾片表面算起。將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當位置，用它去檢測工作磁場，再從檢測結果中提取被檢信息。2、技術路線：該方案使用AH41開關型霍爾傳感器，將傳感器與繞組相連，當電機轉動時，傳感器輸出脈沖，脈沖個數(shù)取決于繞組數(shù)，采集的信號通過信號解決之后就可以直接送給單片機，經單片機解決之后，由LED進行顯示。由于AH41屬于開關型傳感器，因此，采集的信號只需通過一個三極管進行放大。2.3.2光電傳感器測量方案整個測量系統(tǒng)的組成框圖如圖2-5所示。從圖中可見,轉子由一直流調速電機驅動，可實現(xiàn)大轉速范圍內的無級調速。轉速信號由光電傳感器拾取，使用時應先在轉子上做好光電標記，具體辦法可以是：將轉子表面擦干凈后用黑漆（或黑色膠布)所有涂黑,再將一塊反光材料貼在其上作為光電標記，然后將光電傳感器（光電頭）固定在正對光電標記的某一適當距離處。光電頭采用低功耗高亮度LED，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受效果。光電頭包具有前置電路，輸出0—5V的脈沖信號。接到單片機89C51的相應管腳上，通過89C51內部定期/計時器T0、T1及相應的程序設計，組成一個數(shù)字式轉速測量系統(tǒng)。圖2-5光電傳感器結構圖2.3.3渦流傳感器測量方案電渦流傳感器測量轉速的優(yōu)越性是其它任何傳感器測量沒法比的，它既能響應零轉速，也能響應高轉速。對于被測體轉軸的轉速發(fā)生裝置規(guī)定也很低，被測體齒輪數(shù)可以很小，被測體也可以是一個很小的孔眼，一個凸鍵，一個小的凹鍵。電渦流傳感器測轉速，通常選用φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm的探頭。轉速測量頻響為010KHZ。電渦流傳感器測轉速，傳感器輸出的信號幅值較高（在低速和高速整個范圍內）抗干擾能力強。作轉速測量的電渦流傳感器有一體化和分體兩種。一體化電渦流轉速傳感器取消前置器放大器、安裝方便、合用于工作溫度在–20℃～100℃的環(huán)境下，帶前置器放大器的電渦流傳感器適合在–50℃～250℃的工作環(huán)境中。如圖2-6所示的渦流傳感器結構圖。圖2-6渦流傳感器結構圖安裝時應保證傳感器中心線處在齒輪寬度的中間位置，假如機器運轉時，會產生軸向竄動，還應考慮到軸竄動后，能保證傳感器中心線處在齒輪寬度的中間位置，特別是在齒輪寬度較小時要注意這點。被測面為單個凹槽時，安裝間隙應對著軸的完整部分調整；被測面為單個凸鍵時，應對準凸鍵調整間隙。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線，其長度盡量長，以防止當軸產生軸向竄動時，探頭還能對著凹槽或凸鍵。為了避免由于軸向位移引起探頭與被測面之間的間隙變化過大，應將傳感器安裝在軸的徑向，而不是軸向位置。采用一個凹槽或凸鍵作為轉速觸發(fā)體。每轉產生一個脈沖信號，該信號可作為機器振動分析的鑒相信號當標記是凹槽時，安裝傳感器要對著軸的完整部分調整安裝間隙，而不能對著凹槽來調整安裝間隙。而當標記是凸鍵時，傳感器一定要對著凸起頂部表面調整安裝間隙，不能對著軸的其它完整表面進行調整。否則當軸轉動時，也許會導致凸鍵與探頭碰撞，剪斷探頭。具體實現(xiàn)的方法：將渦流傳感器做成探頭，如圖2-6所示安裝，當電機轉動時，帶動葉片旋轉，由于傳感器的前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產生交變的磁場，表面產生感應電流，與此同時該電渦流場也產生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導率、電導率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導體表面的距離等參數(shù)有關，圖中用位移（間隙）轉換成電壓（電流）。通過解決后呈數(shù)字量輸出。技術路線：通過渦流傳感器對轉速的信號采集，然后通過電容、三極管等進行放大、濾波、整形后送入儀器。2.3.4傳感器測轉速方案的擬定光電傳感器方案：線性度好、分辨率高、噪音小和精度高?；魻杺鞲衅鳎航Y構簡樸，測量裝置體積小，量程大，環(huán)境適應能力強，霍爾元件輸出的信號無需通過放大，可以直接整形后送入單片機進行解決而得到電機轉速，但采用霍爾傳感器在信號采樣的時候，會出現(xiàn)采樣不精確，由于它是靠磁性感應才采集脈沖的，使用時間長了會出現(xiàn)磁性變小，影響脈沖的采樣精度。渦流傳感器方案：電渦流傳感器具有結構簡樸、靈敏度高、測量的線性范圍大、不受油污等介質影響、抗干擾能力強；但由于渦流傳感器存在集膚效應，電渦流只能檢測導體表面的各種物理參數(shù)。根據(jù)以上的對比及所要達成的各項技術指標，本次設計采用光電傳感器測量方案。整個測量系統(tǒng)的組成框圖如圖2-6所示。從圖中可見,轉子由一直流調速電機驅動，可實現(xiàn)大轉速范圍內的調速。轉速信號由光電傳感器拾取，使用時應先在轉子上做好光電標記，具體實現(xiàn)的方法：將轉子表面擦干凈后用黑漆（或黑色膠布）所有涂黑，再將一塊反光材料貼在其上作為光電標記，然后將光電傳感器（光電頭）固定在正對光電標記的某一適當距離處。光電頭采用低功耗高亮度LED，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受效果。光電頭包具有前置電路，輸出0～5V的脈沖信號。接到單片機89C51的相應管腳上，通過89C51內部定期/計時器T0、T1及相應的程序設計，組成一個數(shù)字式轉速測量系統(tǒng)。通過傳感器將信號采集之后，然后再通過信號解決電路進行信號的解決，將解決后得到的信號送入儀器。第三章系統(tǒng)硬件設計隨著超大規(guī)模集成電路技術提高，特別是傳感器應用技術以及功能強大，價格低廉的顯著特點，使全數(shù)字化測量轉度系統(tǒng)得到廣泛應用。出于單片機在測量轉速方面具有體積小、性能強、成本低的特點，越來越受到公司用戶的青睞。對測量轉速系統(tǒng)的硬件和編程進行研究。3.1光電傳感器轉速測量在設計中采用光電傳感器采集信號，這種傳感器是把旋轉軸的轉速變?yōu)橄鄳l率的脈沖，然后用測量電路測出頻率，由頻率值就可知道所側轉素值。這種測量方法具有傳感器結構簡樸、可靠、測量精度高的特點。是目前常用的一種測量轉速的方法。從光源發(fā)出的光通過測速齒盤上的齒槽照射到光電元件上，使光電元件感光。設測速齒盤上有50個齒槽，當測速齒槽旋轉一周，光敏元件就能感受與開孔數(shù)相等次數(shù)的光次數(shù)。對于被測電機的轉速在0～10000rpm的來說，每轉一周產生50個電脈沖信號，因此，傳感器輸出波形的頻率的大小為：0Hz≤f≤8300Hz，測速齒盤裝在發(fā)射光源（紅外線發(fā)光二極管）與接受光源的裝置（紅外線接受二極管）之間,紅外線發(fā)光二極管負責發(fā)出光信號，紅外線接受三極管負責接受發(fā)出的光信號，產生電信號，每轉過一個齒，光的明暗變化經歷了一個正弦周期，即產生了正弦脈沖電信號。如圖3-1所示為轉速傳感器電路。數(shù)字式通常采用光電傳感器，霍爾元件等為檢測元件，得到的信號是脈沖信號。隨著微型計算機的廣泛應用。圖3-1光電轉速傳感器電路圖光電傳感器是應用非常廣泛的一種器件，有各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是當發(fā)射管光照射到接受管時，接受管導通，反之關斷。以透射式為例，如圖3-2所示，當不透光的物體擋住發(fā)射與接受之間的間隙時，開關管關斷，否則打開。為此，可以制作一個遮光葉片如安裝在轉軸上，當扇葉通過時，產生脈沖信號。當葉片數(shù)較多時，旋轉一周可以獲得多個脈沖信號。1、選用的傳感器型號為SZGB-3SZGB-3型傳感器特點介紹如下：（1）供單向計數(shù)器使用，測量轉速和線速度。（2）采用密封結構性能穩(wěn)定。（3）光源用紅外發(fā)光管，功耗小，壽命長。（4）SZGB-3型傳感器電源電壓為12VDC。2、SZGB-3型傳感器重要性能介紹如下：SZGB-3.型光電轉速傳感器，使用時通過連軸節(jié)與被測轉軸連接，當轉軸旋轉時，將轉角位移轉換成電脈沖信號，供二次儀表計數(shù)使用。（1）輸出脈沖數(shù)：60脈沖（每一轉）。（2）輸出信號幅值：50rpm時為300mV。（3）測速范圍:50～5000rpm。（4）使用時間:可連續(xù)使用，使用中勿需加潤滑油。（5）工作環(huán)境:溫度-10～40℃,相對濕度≤85%無腐蝕性氣體。3.2霍爾傳感器轉速測量霍爾傳感器檢測轉速電路原理圖如圖3-2所示。在非磁材料的圓盤邊上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣附近。圓盤每轉動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖。通過單片機測量產生脈沖的頻率，就可以得出圓盤的轉速。在外磁場的作用下，當磁感應強度超過導通閾值BOP時，霍爾電路輸出管導通，輸出低電平。之后，B再增長，仍保持導通態(tài)。若外加磁場的B值減少到BRP時，輸出管截止，輸出高電平。我們稱BOP為工作點，BRP為釋放點，BOP－BRP=BH稱為回差?；夭畹拇嬖谑归_關電路的抗干擾能力增強。脈沖信號的周期與電機的轉速有以下關系：(3-1)式中：n為電機轉速；P為電機轉一圈的脈沖數(shù)；T為輸出方波信號周期。根據(jù)式（1）即可計算出直流電機的轉速。圖3-2霍爾轉速傳感器電路圖本次設計的傳感器采用的是AH41型傳感器其特點如下：AH41霍爾開關電路最適于響應變化斜率陡峭的磁場并在磁通密度較弱的場合使用，合用于單極或多對磁環(huán)工作，它由反向電壓保護器、電壓調整器、霍爾電壓發(fā)生器、信號放大器、史密特觸發(fā)器和集電極開路的輸出級組成。工作溫度范圍為-40～150℃電源電壓VCC+5V輸出低電平電壓VoutIout=20mAB>BOP-200-400mV輸出高電平電流IOFFVout=24VB電源電流ICCVCC=24V輸出端開路10mA輸出上升時間Vcc=12VRL=1.1KΩCL=20Pf--0.12μS輸出下降時間Vcc=12VRL=1.1KΩCL=20Pf--0.