直流电机转速电流测量与显示
无刷直流电机的测试方法
无刷直流电机的测试方法
无刷直流电机的测试方法可以分为静态测试和动态测试两种。
静态测试:
1. 额定电压测试:将无刷直流电机连接到额定电压的电源上,测量电机的空载转速和空载电流。
2. 额定电流测试:将无刷直流电机连接到额定电流的电源上,测量电机的负载转速和负载电流。
3. 电阻测试:使用万用表或电阻计测量电机的绕组电阻,包括相间电阻和相内电阻。
4. 绝缘测试:使用绝缘电阻计或绝缘测试仪测量电机的绝缘电阻,以判断绝缘性能是否符合要求。
5. 功率测试:测量电机的输入功率和输出功率,计算电机的效率。
动态测试:
1. 转矩测试:使用转矩传感器或力矩表测量电机的输出转矩。
2. 转速测试:使用转速传感器或编码器测量电机的转速。
3. 加速度测试:测量电机从静止状态加速到额定转速所需的时间,以评估电机的动态性能。
4. 调速性能测试:通过改变电机的输入电压或电流,测量电机的转速变化,以评估电机的调速性能。
5. 负载特性测试:将电机连接到负载上,测量电机在不同负载下的转速和转矩,以评估电机的负载特性。
在进行测试时,需要使用专业的测试设备和仪器,并按照
相关标准和规范进行操作,以确保测试结果的准确性和可靠性。
基于C51单片机直流电机测速仪设计
基于C51单片机直流电机测速仪设计摘要:电机的转速是各类电机运行过程中的一个重要监测量,测速装置在电机调速系统中占有非常重要的地位,特别是数字式测速仪在工业电机测速方面有独到的优势。
本文介绍了一种基于C51单片机的光电传感器转速测量系统的设计。
系统采用对射式光电传感器产生与齿轮相对应的脉冲信号,使用AT89C51单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目,即电机对应的转速值,最终系统通过LCD实时显示电机的转速值。
经过软硬件系统的搭建,分别通过Protues软件系统仿真实验和实际电路搭建检查实验。
仿真实验表明本系统满足设计要求,并且结构简单、实用。
整个直流电机测速系统在降低测速仪成本,提高测速稳定性及可靠性等方面有一定的应用价值。
关键词:转速测量;光电传感器;单片机Based On C51 SCM Single DC Motor Speedometer DesignABSTRACT:Motor speed is all kinds of motor operation is an important process to monitor the amount of speed measuring device in the motor control system occupies a very important position, Especially the digital speedometer in the industrial motor speed has unique advantage. This paper describes a photoelectric sensor 51 SCM-based speed measurement system design. System uses a beam photoelectric sensor generates a pulse signal corresponding to the gear, the use of a sampling pulse signal AT89C51 SCM and calculating the pulse per minute, the number of signals that the speed of the motor corresponding to the value of the final system time through the LCD display the motor speed value.After a hardware and software system structures, respectively, through Protues software system to build the actual circuit simulation and experimental examination. Simulation results show that the system meets the design requirements, and the structure is simple and practical. DC Motor Speed entire system in reducing speedometer costs, improve reliability, speed stability and a certain application value.Keywords: Speed measurement; Photoelectric; Single chip micyoco目录1 绪论 (1)1.1 数字式转速测量系统的发展背景 (1)1.2 转速测量在国民经济中的应用 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4 设计的目的和意义 (2)2 转速测量系统的原理 (4)2.1 转速测量原理 (4)2.2 转速测量计算方法 (5)3转速测量系统设计方案 (7)3.1 直流电机转速测量方法 (7)3.2 设计任务及方案 (8)4 直流电机测速系统设计 (9)4.1 单片机AT89C51介绍 (9)4.2 转速信号采集 (14)4.2 转速信号处理电路设计 (16)4.4 最小系统的设计 (17)4.4.1复位电路 (17)4.4.2 晶振电路 (20)4.5 显示部分设计 (20)5 直流测速系统仿真 (24)5.1 直流测速系统仿真 (24)5.1.1单片机最小系统仿真 (25)5.1.2 数码管显示仿真 (25)5.2 主程序流程设计 (26)5.2.1 主程序流程设计 (26)5.2.2 定时器的初始化 (27)5.3 实际电路实验 (28)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论1.1 数字式转速测量系统的发展背景在现代工业自动化高度发展的时期,几乎所有的工业设备都离不开旋转设备,形形色色的电机在不同领域发挥着很重要的作用。
直流发电机实验报告
一、实验目的1. 理解直流发电机的工作原理。
2. 掌握直流发电机的基本结构及其各部分的作用。
3. 学习直流发电机输出电压和电流的测量方法。
4. 分析直流发电机的性能参数,评估其性能。
二、实验原理直流发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为电能的装置。
当导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电动势。
直流发电机通过改变磁场强度、导体长度和转速等因素来调节输出电压和电流。
三、实验仪器与设备1. 直流发电机2. 数字多用表3. 磁铁4. 铅笔芯(导体)5. 螺丝刀6. 导线7. 开关8. 电源9. 实验台四、实验步骤1. 组装电路:将直流发电机、数字多用表、磁铁、铅笔芯、开关和电源等实验仪器连接成电路,确保连接牢固。
2. 调整磁铁位置:将磁铁放置在实验台上,调整其位置,使磁铁的磁场与铅笔芯的长度垂直。
3. 测量输出电压:打开开关,逐渐增加电源电压,同时观察数字多用表上显示的输出电压值,记录数据。
4. 改变导体长度:调整铅笔芯的长度,重复步骤3,记录不同长度下的输出电压值。
5. 改变转速:使用螺丝刀旋转发电机轴,改变转速,重复步骤3,记录不同转速下的输出电压值。
6. 分析数据:对实验数据进行整理和分析,得出直流发电机的输出电压与磁铁磁场强度、导体长度和转速之间的关系。
五、实验结果与分析1. 输出电压与磁铁磁场强度的关系:实验结果表明,输出电压与磁铁磁场强度呈线性关系。
当磁铁磁场强度增加时,输出电压也随之增加。
2. 输出电压与导体长度的关系:实验结果表明,输出电压与导体长度呈线性关系。
当导体长度增加时,输出电压也随之增加。
3. 输出电压与转速的关系:实验结果表明,输出电压与转速呈线性关系。
当转速增加时,输出电压也随之增加。
六、实验结论1. 直流发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为电能的装置。
2. 直流发电机的输出电压与磁铁磁场强度、导体长度和转速呈线性关系。
3. 通过实验,掌握了直流发电机的基本工作原理和性能参数。
直流电机实验报告
直流电机实验报告直流电机实验报告引言直流电机是一种常见的电动机,其工作原理基于直流电流的流动。
本次实验旨在通过对直流电机的实际操作和观察,深入了解其结构、特性和应用。
实验装置和步骤实验所用的装置包括直流电机、电源、电流表、电压表和转速计。
实验步骤如下:1. 将直流电机与电源连接,确保电源的极性正确。
2. 将电流表和电压表分别连接到电机的电源端和负载端。
3. 打开电源,逐渐增加电流,记录电流表和电压表的读数。
4. 使用转速计测量电机的转速,并记录下来。
实验结果和分析通过实验,我们得到了电流表和电压表的读数以及电机的转速。
根据这些数据,我们可以分析直流电机的特性。
1. 电流和电压之间的关系我们可以观察到,随着电流的增加,电压也相应增加。
这是因为直流电机的电阻和电动势之间存在一定的关系,电流增加时,电机内部的电压降也会增加。
2. 转速和电压之间的关系我们还可以发现,随着电压的增加,电机的转速也增加。
这是因为电压的增加会导致电机受到更大的驱动力,从而加速转动。
3. 转速和负载之间的关系在实验中,我们可以通过改变负载来观察电机的转速变化。
当负载增加时,电机的转速会减小。
这是因为负载的增加会增加电机的负载转矩,使电机更难以转动。
应用领域和意义直流电机广泛应用于各个领域,包括工业、交通、家用电器等。
其主要应用包括:1. 工业自动化:直流电机可用于驱动机械设备,如输送带、机床等。
2. 交通运输:直流电机可用于汽车、电动自行车等交通工具的驱动系统。
3. 家用电器:直流电机可用于吸尘器、洗衣机等家用电器的驱动。
直流电机的实验研究对于深入了解其特性和应用具有重要意义。
通过实际操作和观察,我们可以更好地理解电机的工作原理和性能特点。
同时,对于电机的应用领域和改进也提供了一定的参考和指导。
结论通过本次实验,我们对直流电机的结构、特性和应用有了更深入的了解。
我们观察到了电流和电压、转速和电压、转速和负载之间的关系,并分析了这些关系的原因。
霍尔传感器电机转速测量系统设计
霍尔传感器电机转速测量系统设计09电子1班刘荣 090406130 摘要:本文介绍了霍尔传感器测速的原理,设计了基于单片机AT89C51的直流电机转速测量系统。
完成了电机转速测量系统的硬件电路设计、霍尔传感器测量电路的设计、显示电路的设计。
测量转速的霍尔传感器和机轴同轴连接,机轴每转一周,产生一定量的脉冲个数,由霍尔器件电路部分输出幅度为12V的脉冲。
经光电隔离器后成为输出幅度为5V转数计数器的计数脉冲。
控制定时器计数时间,即可实现对电机转速的测量。
在显示电路设计中,通过1602实现在LCD上直观地显示电机的转速值。
并对电机转速测量系统的硬件电路、显示电路进行了调试。
与软件配合,采用模块化方法进行了软件设计,编制了电机转速的测量设计了测量模块、转速模块、报警模块、显示模块等的C51程序,并通过PROTEUSE软件进行了仿真,实现了显示、报警功能。
仿真实验表明所设计的硬件电路及软件程序是正确的,满足设计要求。
关键词:电机转速测量;霍尔传感器;单片机;89C51;LCD液晶显示Abstract:The principles of motor speed measurements with hall sensor was described in this article and DC motor speed measurement system which is based on AT89C51 was designed, and the corresponding hardware circuit designs was also completed accordingly. The hall sensor is connected with crankshaft by coaxial junction. Every revolution of the crankshaft will generate a certain amount of pulses whose amplitude is 12v. The opto-coupler turns these certain amount of pulses into 5-amplitude count impulse. The motor speed can be measured by controlling the time. In the design of display circuit, the number of motor speed is displayed in LCD directly through 1602. The motor speed measurement system and the hardware circuits, display circuit function are debugged to cooperate with the software to display and alarm users. Combination of hardware circuit design, softwares were designed by a modular approach using C51 program, such as the motor speed measurement module, alarm module, display module etc., All these programs were simulated through PROTEUSE.The simulation results have proved that the hardware circuits design and software program is correct, and the system can meet the designing requirement completely.Key WordS: Motor Speed Measurement; Hall Sensor; Microcomputer; 89C51;LCD正文根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
直流发电机实验报告
直流发电机实验报告
实验目的,通过实验了解直流发电机的工作原理,掌握直流发电机的实验操作
方法,加深对直流发电机的理解。
实验仪器和设备,直流发电机、直流电源、电流表、电压表、转速表、导线等。
实验原理,直流发电机是将机械能转化为电能的装置,其工作原理是利用磁场
和导体之间的相对运动产生感应电动势。
当导体在磁场中运动时,会在导体两端产生电动势,这就是感应电动势的产生原理。
实验步骤:
1. 将直流发电机固定在实验台上,并连接好电源和仪器。
2. 调节电源,使直流发电机转动起来。
3. 测量直流发电机的电压、电流和转速,并记录数据。
4. 改变电源的电压,再次测量电压、电流和转速,并记录数据。
实验结果分析:
通过实验数据的记录和分析,我们可以得出直流发电机的工作特性曲线。
在实
验中,我们可以观察到随着电压的增加,电流和转速也会相应增加;而当电压达到一定值后,电流和转速将趋于稳定。
这说明直流发电机的输出电流和转速与输入电压之间存在一定的关系,这也是直流发电机的特性之一。
实验心得体会:
通过本次实验,我们对直流发电机的工作原理有了更深入的了解,也掌握了直
流发电机的实验操作方法。
在实验中,我们要注意安全操作,避免触电和机械伤害。
同时,对实验数据的记录和分析也要认真细致,以便后续的实验结果分析和讨论。
总结:
直流发电机是一种重要的电机设备,其工作原理和特性对于电气工程领域具有重要意义。
通过本次实验,我们对直流发电机有了更深入的了解,也为以后的学习和研究打下了良好的基础。
实验报告结束。
微电机测试仪操作规程
文件编号:
版本/次:A/0 总页数:3 文件名称:微电机测试仪操作规程生效日期
一、人员要求:
操作人员应为经过培训的实验室人员、工程部人员、品质部人员和产线员工。
二、仪器介绍:
1.适用于各种三极和五极的微特直流电机的多种性能参数检测。
2.输入电压:AC 220V/50HZ
3.转速检测范围:500-99999 转/分
4.电机电压范围:DC 0-30V
5.电流范围:0~4000mA
6.最大瞬间输出电流: 20A
7.工作环境温度:0-40℃
8.面板介绍
标识说明备注电源开关开启和关闭仪器
辅助检测用于调节电机电压
电机电源电机电压输出端,红色正,黑色负注意区分极性
绝缘检测用于检测电机外壳与电机内部的绝缘特性暂不使用此功能
波形输出可外接示波器观察电机的电流波形生产不使用此功能
实测转速显示当前电机的电流转速当转速超限时,此项显示将不准确转速上限显示所测电机的转速上限数值为技术要求上限+500RPM 转速下限显示所测电机的转速下限数值为技术要求下限-500RPM 实测电流显示当前电机的工作电流
电流上限显示设定的电流上限
电机电压显示设定的工作电压
功能1 设置绝缘电压和绝缘电阻不使用
功能2 小数点指示是否开启蜂鸣器报警(亮不报警)
合格指示灯检测合格时灯亮
转速超限指示灯电机转速超出设定范围时灯亮。
直流调速电机实验报告
一、实验目的1. 理解直流调速电机的工作原理和调速方法。
2. 掌握直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。
3. 熟悉直流调速电机的驱动电路和控制系统。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验仪器与设备1. 直流调速电机:一台2. 可调直流电源:一台3. 电机转速测量仪:一台4. 电流表:一台5. 电压表:一台6. 实验台:一套三、实验原理直流调速电机是通过改变电枢电压或励磁电流来调节电机转速的。
本实验采用改变电枢电压的方式来实现调速。
四、实验内容与步骤1. 实验一:直流调速电机调速性能测试(1)连接实验电路,确保接线正确无误。
(2)将可调直流电源输出电压调至一定值,启动电机。
(3)使用电机转速测量仪测量电机转速。
(4)改变可调直流电源输出电压,重复步骤(3),记录不同电压下的电机转速。
(5)绘制电机转速与电压的关系曲线。
2. 实验二:直流调速电机驱动电路与控制系统测试(1)连接实验电路,确保接线正确无误。
(2)启动电机,观察电机正反转及转速。
(3)调整驱动电路中的PWM波占空比,观察电机转速变化。
(4)改变PWM波频率,观察电机转速变化。
(5)绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 实验一结果分析根据实验一的数据,绘制电机转速与电压的关系曲线。
分析曲线,得出以下结论:(1)电机转速与电枢电压成正比关系。
(2)电机转速存在最大值和最小值,分别为电机空载转速和堵转转速。
2. 实验二结果分析根据实验二的数据,绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。
分析曲线,得出以下结论:(1)电机转速与PWM波占空比成正比关系。
(2)电机转速与PWM波频率成反比关系。
(3)PWM波频率过高或过低都会导致电机转速不稳定。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了直流调速电机的工作原理和调速方法。
2. 熟悉了直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。
3. 掌握了直流调速电机的驱动电路和控制系统。
电机转速、电流、电压测量方法与原理
姓名:张廷刚学号:1420310064 研究方向:电力电子1、电流的检测方法电机控制系统的中的电流检测主要是对电机定子电流进行检测,电流检测的常用方法主要有:采样电阻法、电流互感器法、霍尔电流传感器法等。
1.1 采样电阻法采样电阻测电流的原理:将采样电阻串接在要监测的电路回路里,电流流过时,在采样电阻两端产生压降,这样就把电流信号转化为电压信号。
然后,对该电压信号进行处理变换,输入到微处理器的A/D单元,完成检测的目的。
1.1.1 采样电阻的使用条件使用采样电阻检测方法实现简单,成本低,但是很难做到电阻值稳定不变,采样精度不高,不能提供准确的电流值。
而且反馈控制电路与主电路没有隔离,在电机驱动控制系统中,万一功率电路的高电压通过反馈电路进入控制电路,将危及到控制系统的安全。
因此,采样电阻一般应用在精度要求不高、成本敏感,温度低的应用场合。
1.2霍尔电流传感器法在电机控制系统中,主要使用霍尔电流传感器对电机三相定子电流进行检测。
一般将霍尔电流传感器紧紧的套在三相定子电流导线上,并通过信号调理电路进行处理,经如图1所示电路,从而对电流进行检测。
图1定子电流检测及信号调理电路1.2.1 霍尔电流传感器的使用条件霍尔电流传感器的工作原理主要基于霍尔器件和磁补偿原理进行检测,因此使用使用时应避免电磁干扰对传感器的影响。
此外霍尔电流传感器的供电电压必须在传感器所规定的范围内,超过此范围,传感器不能正常工作或者可靠性降低。
霍尔电流传感器的电源、输入、输出的各连线导线必须正确连接,不可错位或反接,否则可能导致产品损坏。
安装环境应无导电尘埃及腐蚀性。
应避免剧烈震动或者高温。
1.3 电流互感器法电流互感器法是将电流互感器串连在电机三相定子电流导线中,利用变压器原、副边电流成比例的关系进行电流大小的转换检测。
其工作原理、等电路也与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。
为什么直流电机转速与电压有关,与电流无关?
为什么直流电机转速与电压有关,与电流无关?
直流电机在运转时,调整速度时,就需要调整电压。
表面上看电机的转速只与电压有关而与电流无关。
电流只与负载有关。
其实电机的转速还是与电流有密切关系,并且只与电流有关,与电压无关。
直流电机在运转时,负载增加电流也同时增加,电压不变转速也不变。
但是如果电流不增加,电压必然下降,速度也会下降。
这就说明是电流的增加维持了转速。
我们可以看到有各种各样的直流电机,大的小的,6v,12v,220v的,你一定会发现12v的与220v有一样转速的。
这就是说在设计电机之初,就是通过设计电流来设计转速的。
从电的特性来讲,直流电机还是一个电感,流过它的电流不突变。
电机在运转时,每个绕组在换相时是通断连续循环的。
速度恒定时接通时间也是恒定的。
那么在一定的电压下,一定的时间,一定的电感,电流增加到一定值。
负载增加,速度下降,绕组接通时间增加。
就是电压恒定,电感恒定,时间增加,电流增加。
维持转速。
不过话说回来,电压和电流是两个相互关联的量,不可分割。
是电流的问题也是电压的问题,反过来是电压的问题也是电流的问题。
电压和电流互为侧面,就是一个物体的两个面。
你怎么看都是对的。
直流电机电流和转速的关系
直流电机电流和转速的关系直流电机是一种将电能转化为机械能的设备。
在直流电机中,电流和转速之间存在着密切的关系。
本文将从理论和实验两方面探讨直流电机电流和转速的关系。
理论上,直流电机的转速与电流之间存在着线性关系。
根据欧姆定律,我们知道电流与电压成正比,而直流电机的转矩与电流成正比。
转速是由转矩和负载之间的关系决定的。
因此,可以得出结论,直流电机的转速与电流成正比。
在实验中,我们可以通过改变电流来观察直流电机的转速变化。
首先,我们需要准备一个直流电源和一个直流电机。
将直流电机与电源连接,调节电源的电压,改变电流大小。
然后,使用转速计测量直流电机的转速。
记录每个电流下的转速数值,并绘制成图表。
在进行实验时,我们发现随着电流的增加,直流电机的转速也随之增加。
这进一步验证了电流与转速之间的线性关系。
当电流增大时,直流电机产生的转矩也增大,从而使转速增加。
这是因为电流的增加导致电机中的磁场增强,进而增加了转矩的大小。
然而,需要注意的是,直流电机的转速与电流之间的关系并非线性关系。
在一定范围内,电流和转速呈线性关系,但当电流达到一定值后,转速将趋于饱和,不再随电流的增加而线性增加。
这是由于直流电机的设计和工作原理所决定的。
除了电流,直流电机的转速还受到其他因素的影响,如电机的负载、电机的设计参数等。
负载的增加会增加电机的转矩需求,从而降低转速。
而电机的设计参数,如电机的磁场强度、绕组结构等,也会对转速产生影响。
总结起来,直流电机的转速与电流之间存在着一定的关系。
在一定范围内,电流与转速呈线性关系。
然而,这种关系受到其他因素的影响,如负载和电机的设计参数。
因此,在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,以获得所需的转速。
直流电机的电流和转速关系是研究和应用直流电机的重要基础,对于电机控制和性能优化具有重要意义。
直流电机认识实验报告
直流电机认识实验报告直流电机认识实验报告引言:直流电机是一种常用的电动机,广泛应用于工业、交通、家电等领域。
本实验旨在通过对直流电机的认识实验,深入了解直流电机的工作原理、特性以及应用。
一、实验目的通过实验,掌握直流电机的基本原理和特性,了解直流电机的工作方式、转矩特性、速度控制等。
二、实验器材1. 直流电源2. 直流电机3. 电流表4. 电压表5. 转速计6. 电阻箱三、实验步骤1. 搭建实验电路:将直流电源、直流电机、电流表和电压表依次连接起来,确保电路连接正确无误。
2. 测量电机的空载电流和空载电压:将电机断开负载,记录电机的空载电流和空载电压。
3. 测量电机的负载特性:依次接入不同电阻值的负载,记录电机在不同负载下的电流和电压,并计算出相应的转矩。
4. 测量电机的速度特性:使用转速计测量电机在不同负载下的转速,并记录数据。
5. 分析实验数据:根据测量数据,绘制电机的负载特性曲线和速度特性曲线,并进行数据分析。
四、实验结果与分析1. 空载电流和空载电压:根据实验数据,得到电机的空载电流为X安培,空载电压为Y伏特。
空载电流和电压是电机的基本参数,反映了电机的工作状态。
2. 负载特性曲线:根据实验数据,绘制电机的负载特性曲线,曲线呈现出电机的输出电流与负载之间的关系。
从曲线可以看出,随着负载的增加,电机的输出电流逐渐增大,直到达到最大输出电流。
3. 转速特性曲线:根据实验数据,绘制电机的转速特性曲线,曲线呈现出电机的转速与负载之间的关系。
从曲线可以看出,随着负载的增加,电机的转速逐渐降低,直到达到最低转速。
4. 数据分析:根据负载特性曲线和转速特性曲线,可以得出电机的转矩特性和速度特性。
转矩特性表明电机在不同负载下的输出转矩大小,速度特性表明电机在不同负载下的转速变化情况。
五、实验结论通过本实验,我们深入了解了直流电机的工作原理和特性。
实验结果表明,电机的输出电流和转速都与负载有关,负载越大,电机的输出电流越大,转速越低。
直流电机转速测量系统的设计
一、概述该课程设计是关于直流电动机转速的测量。
转速是电动机极为重要的一个状态参数,一般是指电机转子的每分钟转数,通常用r/min表示。
本次课程设计选用光电测速法,测量电路由光电转换电路,整形电路,晶体振荡电路,分频电路,倍频电路,时序控制电路和计数、译码、驱动、显示电路构成,电机转速的测量范围为600r/min~30000r/min,测量的相对误差<1%并用5位LED数码管显示出相应的电机转速。
本次课设需满足以下设计要求:1根据技术指标,设计各部分电路并确定元器件参数;2. 用5位LED数码管显示出相应的电机转速;3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图要规范化)。
二、方案论证本课程设计是设计电机转速测量系统,采用光电测速方案,将转速信号转化为脉冲信号,然后用数字系统内部的时钟来对脉冲信号的频率进行测量,方案中包括光电转换电路,整形电路,闸门电路,晶体振荡电路,分频电路,倍频电路,控制电路和计数、译码、驱动、显示电路。
原理方框图如图1所示:图1电机转速测量系统原理框图在电动机转轴上安装一个圆盘,在圆盘上打6个均匀小孔。
当电动机旋转时光源通过小孔投射到光敏三极管上,就产生了一序列的脉冲信号,光敏三极管产生的脉冲信号频率与电机转速成正比。
脉冲信号经过整形电路转变成方波,再用二倍频电路使整形后的信号频率变为原来的二倍。
再由晶体振荡电路输出的信号经过215分频电路,产生1Hz的基准信号,再经过10分频,便可产生一个0.1Hz的基准信号,该基准信号用来控制闸门电路,把经过倍频的光电转换后的信号计数并显示出来三、电路设计1.光电转换电路在该部分可以用发光元件作为光的发射部分,可以选择发光二极管作发光元件,接收部分则要选择光敏三级管作为接受部件。
其原理是用光敏三极管接收发光二极管通过小孔发射过来的光信号。
在电机的转轴上安装上已打好6个均匀小孔的圆盘,让发光二极管与光敏三极管通过小孔相对,这样电机每转动一周,光线就会相应通过小孔6次,因为光电转换器受光一次就会产生一个脉冲,所以说电机在每转一周后就会相应的产生了6个脉冲。
单闭环直流调速系统
单闭环直流调速系统简介单闭环直流调速系统是一种常见的电气传动系统,广泛应用于工业生产和机械控制领域。
该系统通过调节直流电机的电压和电流来实现对电机转速的精确控制。
本文将介绍单闭环直流调速系统的原理、主要组成部分以及工作原理。
原理单闭环直流调速系统的基本原理是通过调节电机的励磁电流和电压来改变电机的转速。
系统的闭环反馈控制可以实现对电机转速的精确控制。
具体的原理如下:1.转速测量:系统中通过安装转速传感器来测量电机的实时转速,并将测量值反馈给控制器。
2.错误计算:系统将设定的目标转速与实际转速进行比较,计算出误差值。
3.控制信号产生:根据误差值,系统控制器生成相应的调节信号。
4.调节信号传递:调节信号通过控制器输出,传递给电机的调速装置。
5.电机调速:电机的调速装置根据控制信号调整电机的电压和电流,从而实现对电机转速的控制。
组成部分单闭环直流调速系统主要包含以下几个组成部分:1.电机:直流电机是该系统的驱动设备,通过调整电机的电压和电流来实现转速控制。
2.电源:系统需要一个恒定的直流电源供应电机运行,并提供所需的电压和电流。
3.调速装置:调速装置是控制电机电压和电流的关键设备,通过改变输出电压和电流的大小来实现对电机转速的控制。
4.转速传感器:转速传感器用于测量电机的实际转速,并将测量值反馈给控制系统。
5.控制器:控制器是系统的核心部分,负责计算误差值并生成相应的调节信号。
6.显示器:显示器用于实时显示电机的转速和控制参数。
工作原理当系统启动时,电机会按照设定的初始转速开始运行。
转速传感器会实时测量电机的转速,并将测量值传递给控制器。
控制器根据设定的目标转速和实际转速计算出误差值。
控制器通过对误差值进行计算和处理,生成相应的调节信号。
调节信号经过控制器输出,传递给电机的调速装置。
调速装置根据调节信号调整电机的电压和电流,使电机的转速向目标转速靠近。
系统会周期性地重复上述过程,不断进行误差计算和调节信号生成,从而实现对电机转速的精确控制。
实验一直流发电机实验
1、直流发电机实验1-1 认识实验一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。
二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
2、直流电动机起动时,为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果?3、直流电动机起动时,励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?4、直流电动机调速及改变转向的方法。
三、实验项目1、了解实验装置中的电枢电源、励磁电源、涡流测功系统、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、掌握涡流测功机控制系统的使用方法及原理。
3、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
4、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序12、控制屏上挂件排列顺序D55-4,D31、D44,D31、五、实验说明及操作步骤1、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法,讲解电机实验的基本要求,安全操作和注意事项。
2、将D55-4涡流测功机控制箱挂件的三芯电源插头插到控制屏的三芯插座,打开涡流测功机控制箱的电源开关,然后用信号线将涡流测功机控制箱与涡流测功机导轨连接好。
按下“调零”按钮,将“突减载”开关拨至下端。
用手转动涡流测功机转轴,然后顺时针调节右侧给定旋钮一定位置,再次用手转动涡流测功机转轴,对比一下转动时的阻力。
将“突减载”开关拨至上端,再调节左侧给定旋钮,转动涡流测功机转轴,此时给定的旋钮还起作用吗? 3、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1-1 测电枢绕组直流电阻接线图(1)按图1-1-1接线,电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。
利用电流脉动测试直流电机转速存在问题的分析
微电机
20 0 7年
第4 0卷
第 4期 ( 总第 10期 ) 6
中图分类号 :T 5 T 8 M3 1 M3 1
文献标识码 :A
文章编 号:10 -88 20 )4. 8 - 0 16 4 l0 7 0 - 20 0 0 4
利 用 电流脉 动测 试 直 流 电机 转 速存 在 问题 的分 析
0 引 言
利用电流 中的交 流分量来测量 直流电机 的转 速比用转速传感 器测量转速简单而方便 。尤其 J
在进行综合测试 时,利用参数辨识方法 ( 或称无
负载测 试或无 耦 合 测试 ) ,仅测 试 电机 的电 流就 可
现转速测不 准现象。利用 转速表 测试 发现 ,错 误 转速都是 实际转 速的 12关系。为 了解决这一 问 /
题 ,对测试方法 和直流 电机的电流脉动 与转速 的
关 系进 行 了分析 与研究 。
1 原
理
以同时实 现多个 量 ,如转速、转矩 、电流、电压 以及特性 ( 机械特性 、效 率特性等 )的测试。这
在一些 特殊 场 合 ,如 在 线 测 试 、批 量 生 产 的流 水
根 据 直流 电 机 换 向 理 论 可 知 ,在 换 向 时 ,电
刷会在换向片间滑 动,接通和短 路某些元件 ,因 此电枢回路 的电势 是变化 的,这将 造成供 电电源 与电机构成的回路电流发生周期性 的脉动。而且 ,
可 以 推 出 ,对 于 同 一 型 号 电 机 ,换 向片 数 固 定 , 极对 数 固定 ,电 流 的 换 向脉 动 频 率 与 电 机 转 速 之 间的关 系如下 :
An l s fEx si g P o lm s o s i g DC M o o a y i o it r b e fTe t t r s n n Ro a i g S e d Ut ii g Fl c u t g Cu r n t t p e i zn u t a i r e t n l n Y ANG i C h — i I n ln L n, UIS u me ,L U Ma — a
直流电机调速控制和测速系统设计
直流电机调速控制和测速系统设计摘要:直流型的电机得性能在电机结构中有着较好的优势,由于时代的持续进步,与直流电机相关的使用频率也变得更高。
然而,以往的直流电机工作性质与所面临得运转问题息息相关,怎样对转速进行合理管控就变成了直流电机发展和应用期间存在的困难。
而直流电机控制系统的产生,可以较好的处理该方面的情况,不仅能够增强直流电机的平稳程度和精准程度,还可以合理管控直流电机的运行速度,从而达到我国对相关设备的应用标准。
基于此,本文重点分析了直流电机调速控制的方式,进一步对测速系统进行设计,以供相关人员参考。
关键词:直流电机;调速控制;测速系统目前,直流发电机的应用非常广泛,在自动化装备领域中,其内蓄电池内部都配置有相应的直流发电机,保证在断电的情况下起到一定的发电机组的润滑作用。
而直流电动机在启动时,其所用的电流量会增大很多,造成一定的冲击力,这种冲击力会造成一定的影响,比如充电器出现损坏、短路等,这些故障的产生都会使得发电设备无法正常运转。
因此,为了解决我国在有关这方面的控制技术上存在的问题,需要对调速与测速系统进行控制与设计,以此来确保整个电机设备的稳定性与安全性。
1电机调速原理及其实现电机调速原理主要是指对电机两端所存在的电压进行数据上的更改,以此来完成对电机转速的调节工作,对于电机而言,当自身的电压方向出现改变,那么电机的旋转变化发生改变。
而PWM在调速原理方面则是以脉冲信号为主,利用脉冲信号的输出特性来进行传输,并改变原本存在于电机内部空间的脉冲信号,通过间接或速度按钮来完成有关电机电压的更改工作,从而来确保电机的转速能够因此发生改变。
在这一过程中,电机内部的脉冲占比越大,转速也就越慢。
整个电路主要是以H桥为主,为了确保整个驱动电机能够得到有效控制,将三极管进行单片机的引脚安装,将基极部分分别安装,从而来确保当电机处于运行状态时,能够利用垫片机来对其自身的转速内容进行控制。
当脉冲信号输送工作时,另一端会通过开展低电平的模式来进行应用,这时的直流电机会呈现为正转状态,反之亦然。
直流电动机 实验报告
直流电动机实验报告直流电动机实验报告引言:直流电动机是一种常见的电动机类型,它具有结构简单、运行稳定、控制方便等优点,在各个领域都有广泛的应用。
本次实验旨在通过实际操作和数据记录,深入了解直流电动机的工作原理和特性。
一、实验目的本次实验的主要目的有以下几点:1. 了解直流电动机的基本结构和工作原理;2. 掌握直流电动机的运行特性及其影响因素;3. 学会使用实验仪器和测量工具。
二、实验装置和方法1. 实验装置:直流电动机、电源、电流表、电压表、转速计等;2. 实验方法:根据实验步骤进行操作,记录并分析实验数据。
三、实验步骤及结果分析1. 实验步骤:(1)接线:将电动机与电源、电流表、电压表等连接,确保接线正确无误;(2)启动电动机:逐步调节电源电压,启动电动机并记录电流和电压值;(3)测量转速:使用转速计测量电动机的转速,并记录数据;(4)改变负载:通过改变电动机的负载,如改变电动机的阻力或负载转矩,记录不同负载下的电流、电压和转速数据;(5)停止电动机:实验结束后,逐步降低电源电压,停止电动机运行。
2. 结果分析:通过实验操作和数据记录,我们可以得到一系列实验数据。
根据这些数据,我们可以分析直流电动机的运行特性和影响因素。
(1)电流与电压关系:根据实验数据,我们可以绘制电流与电压的关系曲线。
从曲线可以看出,电流与电压呈线性关系,即电流随电压的增加而增加。
这是因为在直流电动机中,电流与电压之间存在一定的线性关系。
(2)转速与负载关系:通过改变电动机的负载,我们可以得到不同负载下的转速数据。
实验结果表明,转速随负载的增加而下降。
这是因为在负载增加的情况下,电动机需要承受更大的负载转矩,从而降低了转速。
(3)效率与负载关系:通过计算得到的实验数据,我们可以计算出不同负载下的电动机效率。
实验结果显示,电动机的效率随负载的增加而降低。
这是因为在较大负载下,电动机需要消耗更多的能量来克服负载,从而降低了效率。
直流电机的转速检测及电路设计
摘要在电气时代的今天,电动机在工农业生产与人们日常生活中都起着十分重要的作用。
直流电机作为最常见的一种电机,具有非常优秀的线性机械特性、较宽的调速范围、良好的起动性以及简单的控制电路等优点,因此在社会的各个领域中都得到了十分广泛的应用。
系统主要功能是:AT89C51单片机接受霍尔传感器传来的脉冲信号,单片机根据外部中断,以及内部定时器进行计数计算出电机转速送到LED并显示,外部装有蜂鸣器电路,在超速或低俗过低都会停止电动机,蜂鸣器发音,显示器不显示,从实用角度看,评价一个系统实用价值的重要标准,就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。
本设计以单片机为核心设计一个电动机转速测定及数据显示控制系统,要求对转速范围在0-3000r/min的直流调速电动机进行测量并显示,转速数据显示精度要达到转速个位数,有转速高、低限报警提示。
本设计使用6V直流电机。
将霍尔传感器产生的脉冲信号输入到单片机外部中断0口,单片机工作在内部定时器工作方式0,对周期信号进行计数,调用计算公式计算出转速,调用显示程序在LED上,其主要内容是单片机部分主要完成电机转速的测量,LED显示部分主要是把转速显示出来,显示范围在0-3000r/min之间。
本设计主要研究直流电机的控制和测量方法,效率高,电路简单,使用也比较广泛,测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号,具有频率响应快、抗干扰能力强等特点。
从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。
关键词:单片机霍尔IC传感器 , DAC0832 直流电动机转速流程图A/D 和D/A转换器目录摘要 (2)第一章:引言 (5)第二章:系统功能分析 (7)2.1 系统功能概述 (7)2.2 系统要求及主要内容 (7)2.3 系统技术指标 (7)第三章:系统总体设计 (8)3.1 硬件电路设计思路 (8)3.2 软件设计思路 (9)第四章:硬件电路设计 (8)4.1 单片机描述 (12)4.1.1 AT89C51引脚及作用 (12)4.1.2 ULN2003引脚图及功能 (13)4.2 外围电路设计 (14)4.2.1时钟电路 (14)4.2.2复位电路 (14)4.2.3测速电路 (15)4.2.4报警电路 (16)4.2.5显示电路 (16)4.2.6 74HC573引脚图及功能 (18)第五章:软件电路设计 (20)第六章:系统调试 (23)6.1 硬件调试 (23)6.2 软件调试 (24)6.3 综合调试 (24)6.4 故障分析与解决方案 (24)6.4.1 故障出现情况 (24)6.4.2 解决方案 (25)第七章:结论 (30)参考文献 (31)致谢 (28)附录 (29)第一章引言电子技术的高速发展,促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变,特别是单片机技术的应用,使直流电机调速技术进入到一个新的阶段。
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燕山大学课程设计说明书题目:直流电机转速电流测量与显示学院(系):里仁自动化系年级专业:12级过控1班学号: 121203021064学生姓名:刘华指导教师:梁振虎、王振臣、闫敬教师职称:副教授燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):里仁学院基层教学单位:自动化系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2015年6月12日摘要单片机又称单片微控制器(MCU),它把一个计算机系统集成到一个芯片上。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
随着电子技术的迅猛发展,单片机技术也有了长足的发展,目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹,导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
各种电机在工业得到广泛应用,为了能方便的对电机进行控制、监视、调速,有必要机的转速进行测量,从而提高自动化程度。
转速和电流是工程上常用参数。
转速测量的方法很多,采用光电编码器测量转速是较为常用的测量方法,而电流则采用交流互感器。
通过光电传感器实时采集电机转速并进行处理与显示,设计出一个电动机转速测量系统,并研究其测量精度、测量范围及响应速度.程序设计部分分为初始化模块、脉冲计数模块、计时模块、参数调整模块和显示模块.最后通过试验测试,得到了相应的技术参数,并对转速和电流测量系统的误差进行了分析要求设计的系统稳定可靠、抗干扰能力强、成本低,使用方便。
目录摘要 (1)正文1.1脉冲编码器的工作原理及应用 (3)1.2电流互感器工作原理 (4)1.3 LCD介绍 (5)2.1使用光电编码器来测量电机的转速 (6)2.2系统方案的制定 (7)2.3硬件设计 (7)2.4软件设计 (9)3.结论 (11)参考文献1.1脉冲编码器的工作原理及应用脉冲编码是一种旋转式脉冲发生器,把机械转角变成电脉冲,是一种常用的角位移传感器。
同时也可作速度检测装置。
(一)脉冲编码器的分类与结构脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种。
光电式的精度与可靠性都优于其他两种,因此数控机床上只使用光电式脉冲编码器。
光电式脉冲编码器结构:在一个圆盘的圆周上刻有等间距线纹,分为透明和不透明的部分,称为圆光栅。
圆光栅与工作轴一起旋转。
与圆光栅相对,平行放置一个固定的扇形薄片,称为指示光栅,上面制有相差1/4节距的两个狭缝(辨向狭缝)。
此外,还有一个零位狭缝(每转发出一个脉冲)。
脉冲发生器通过十字连接头或键与伺服电动机相连。
(二)脉冲编码器的工作原理当圆光栅与工作轴一起转动时,光线透过两个光栅的线纹部分,形成明暗相间的条纹。
光电元件接受这些明暗相间的光信号,并转换为交替变换的电信号。
该电信号为两组近似于正弦波的电流信号A和B,A和B信号相位相差90°。
经放大和整形变成方形波。
通过两个光栅的信号,还有一个“每转脉冲”,称为Z相脉冲,该脉冲也是通过上述处理得来的。
Z脉冲用来产生机床的基准点。
后来的脉冲被送到计数器,根据脉冲的数目和频率可测出工作轴的转角及转速。
其分辨率取决于圆光栅的圈数和测量线路的细分倍数。
(三)光电脉冲编码器的应用光电脉冲编码器在数控机床上用作位置检测装置,将检测信号反馈给数控系统。
其反馈给数控系统有两种方式:一是适应带加减计数要求的可逆计数器,形成加计数脉冲和减计数脉冲;二是适应有计数控制和计数要求的计数器,形成方向控制信号和计数脉冲。
1.2 电流互感器工作原理由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的2次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
电流互感器起到变流和电气隔离作用,它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器,电流互感器将高电流按比例转换成低电流,电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电流互感器 current transformer [trans],简称CT。
在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊,从几安到几万安都有。
为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。
电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。
对于指针式的电流表,电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。
对于数字化仪表,采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。
微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。
(“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器,一般用于扩大仪表量程。
)电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。
电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1),称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。
电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示。
Kn=I1n/I2n电流互感器(Current transformer 简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。
如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
图一交流互感示意图1.3 LCD介绍液晶显示模块(LCM)由于其具有功耗低、无电磁辐射、寿命长、价格低、接口方便等一系列显著优点,被广泛应用于仪表仪器、测量显示装置、计算机显示终端等方面。
其中,字符液晶显示模块是一类专用于显示字母、数字、符号的点阵式液晶显示模块。
LCD1602字符液晶显示模块以ST7066和ST7065为控制器,其接口信号功能和操作指令与HD44780控制器具有兼容性。
字符液晶有8×1、16×2、20×2、40×2等20多种规格型号齐全的字符液晶显示模块,均具有相同的引线功能和编程指令,与单片机借口具有通用性。
工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。
(16列2行)1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。
市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
图二LCD 16022.1使用光电编码器来测量电机的转速可以利用定时器/计数器配合光电编码器的输出脉冲信号来测量电机的转速。
具体的测速方法有M法、T法和M/T法3种。
M法又称之为测频法,其测速原理是在规定的检测时间Tc内,对光电编码器输出的脉冲信号计数的测速方法,假如光电编码器是N线的,则每旋转一周可以有4N个脉冲,因为两路脉冲的上升沿与下降沿正好使编码器信号4倍频。
现在假设检测时间是Tc,计数器的记录的脉冲数是M1,则电机的每分钟的转速为n=15f/NM2在实际的测量中,时间Tc内的脉冲个数不一定正好是整数,而且存在最大半个脉冲的误差。
如果要求测量的误差小于规定的范围,比如说是小于百分之一,那么M1就应该大于50。
在一定的转速下要增大检测脉冲数M1以减小误差,可以增大检测时间Tc单考虑到实际的应用检测时间很短,例如伺服系统中的测量速度用于反馈控制,一般应在0.01秒以下。
由此可见,减小测量误差的方法是采用高线数的光电编码器。
M法测速适用于测量高转速,因为对于给定的光电编码器线数N机测量时间Tc条件下,转速越高,计数脉冲M1越大,误差也就越小。
T法也称之为测周法,该测速方法是在一个脉冲周期内对时钟信号脉冲进行计数的方法,例如时钟频率为f,计数器记录的脉冲数为M2,光电编码器是N线的,每线输出4N个脉冲,那么电机的每分钟的转速为为了减小误差,希望尽可能记录较多的脉冲数,因此此法测速适用于低速运行的场合。
但转速太低,一个编码器输出脉冲的时间太长,时钟脉冲数会超过计数器最大计数值而产生溢出;另外,时间太长也会影响控制的快速性。
与M法测速一样,选用线数较多的光电编码器可以提高对电机转速测量的快速性与精度。
M/T法测速是将M法和T法两种方法结合在一起使用,在一定的时间范围内,同时对光电编码器输出的脉冲个数M1和M2进行计数,则电机每分钟的转速为n=15M1f/NM2实际工作时,在固定的Tc时间内对光电编码器的脉冲计数,在第一个光电编码器上升沿定时器开始定时,同时开始记录光电编码器和时钟脉冲数,定时器定时Tc时间到,对光电编码器的脉冲停止计数,而在下一个光电编码器的上升沿到来时刻,时钟脉冲才停止记录。
采用M/T法既具有M 法测速的高速优点,又具有T法测速的低速的优点,能够覆盖较广的转速范围,测量的精度也较高,在电机的控制中有着十分广泛的应用。
2.2系统方案的制定直流电机控制系统主要是MCS-8051单片机为核心组成的控制系统,本系统中的电机转速与电机两端的电压成比例,而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比,因此,由MCU内部的可编程计数器阵列输出PWM波,以调整电机两端电压与控制波形的占空比,从而实现调速。
本系统通过霍尔传感器来实现对直流电机转速的实时监测。
系统的设计任务包括硬件和软件两大部分,其中硬件设计包括方案选定、电路原理图设计、PCB绘制、线路调试:软件设计包括内存空间的分配,直流电机控制应用程序模块的设计,程序调试、软件仿真等。
2.3硬件设计MCS-8051是完全集成的混合信号系统级MCU芯片,具有64个数字I /O引脚,片内含有VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器,是真正能独立工作的片上系统,并能快捷准确地完成信号采集和调节。
同时也方便软件编程、干扰防制、以及前向通道的结构优化。
本单片机控制系统与外部连接可实时接收到外部信号,以进行对外部设备的控制,这种闭环系统可以较准确的实现设计要求。