传感器测电机转速实验2.

传感器测电机转速实验实验报告

朱张甫

冶金 1309

20132151

实验五传感器测电机转速实验

一、实验目的

了解磁电式传感器、霍尔传感器测量转速的原理及方法。

二、基本原理

磁电式传感器:基于电磁感应原理, N 匝线圈所在磁场的磁通变化时,

线圈中感应电势:

发生变化,因此当转盘上嵌入 n 个磁钢时,每转一周线圈感应电势产生 n 次

的变化,通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。

霍尔传感器:利用霍尔效应表达式:U H =K H IB ,当被测圆盘上装上 N 只磁性体时,圆盘每转一周磁场就变化 N 次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化, 输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。

三、需用器件与单元

主机箱、磁电式传感器、霍尔传感器、转动源。

四、实验步骤

磁电式传感器测电机转速实验

1、根据图 5-1将磁电式转速传感器安装于磁电式架上,传感器探头中心与转盘磁钢对

准并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为 2~3mm。

图 5-1 磁电转速传感器实验安装、接线示意图

2、首先在接线以前, 合上主机箱电源开关, 将主机箱中的转速调节电源 0~24V 旋钮调到最小 (逆时针方向转到底后接入电压表 (显示选择打到 20V 档监测大约为 0V 左右;然后关闭主机箱电源,将磁电式转速传感器、转动电源按图 5-1 所示分别接到频率/转速表 (转速档的 Fin (1号 2号线可任意接到频率/转速表的 Fin 上和主机箱的相应电源上。

3、合上主机箱电源开关,在小于 12V 范围内 (电压表监测调节主机箱的转速调节电源 (调节电压改变电机电枢电压 ,观察电机转动及转速表的显示情况。

4、从 2V 开始记录每增加 1V 相应电机转速的数据 (待电机转速比较稳定后读取数据

;

填入表 5-1。

表 5-1磁电式传感器测转速实验数据

开关式霍尔传感器测电机转速实验

1、根据图 5-2将霍尔转速传感器安装于霍尔架上,传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为 2~3mm。

图 5-2 霍尔转速传感器实验安装、接线示意图

2、首先在接线以前, 合上主机箱电源开关, 将主机箱中的转速调节电源 0~24V 旋钮调到最小 (逆时针方向转到底后接入电压表 (显示选择打到 20V 档监测大约为 0V 左右;然后关闭主机箱电源, 将霍尔转速传感器、转动电源按图 5-2 所示分别接到主机箱的相应电源和频率/转速表 (转速档的 F in 上。注:霍尔传感器 1号线(红接主机箱 +5V,2号线(蓝接主机箱频率/转速表 (转速档的 F in+,3号线 (黑接主机箱 +5V的地和频率/转速表 (转速档的 F in —

3、合上主机箱电源开关,在小于 12V 范围内 (电压表监测调节主机箱的转速调节电源 (调节电压改变电机电枢电压 ,观察电机转动及转速表的显示情况。

4、从 2V 开始记录每增加 1V 相应电机转速的数据 (待电机转速比较稳定后读取数据 ; 填入表 5-2。实验完毕,关闭电源。

表 5-2 开关式霍尔传感器测转速实验数据

五、实验结果

根据表 5-1、表 5-2实验数据分别画出电机的 V-n (电机电枢电压与电机转速的关系特性曲线。

5001000150020002500024681012

磁电式

0500100015002000250030000

2

4

6

8

10

12

霍尔式

六、思考题

1、利用霍尔元件测转速,在测量上有否限制?

答:利用霍尔元件测转速时, 每当磁感应强度发生变化时霍尔元件就输出一个脉冲, 如果转速过慢, 磁感应强度发生变化的周期过长, 大于读取脉冲信号的电路的工作周期, 就会导致计数错误。

2、本实验装置上用了六只磁钢,能否用一只磁钢?

n/(r/min

答:只用一个磁钢时, 就等价于将磁感应的测量周期延长, 而磁感应的测量周期是不能大于脉冲信号的工作周期的,否则会发生计数错误,所以,一般为了保证计数的正确性用 6个是比较合理的选择。

3、为什么磁电式转速传感器不能测很低速的转动,能说明理由吗?

答:磁电式转速传感器是利用旋转体改变磁路, 使磁通量发生变化, 从而使其线圈产生感应电压, 如果转速很慢,旋转体改变磁路也很慢,磁通量的变化也很慢, 感应电压就会很小,就无发正确地测定转速。

传感器测电机转速实验姓名：朱张甫学号：20132151 班级：冶金1309