转速测量方法
你了解转速测量的方法有哪些
你了解转速测量的方法有哪些转速测量是指用于测量旋转物体的转速或角速度的技术方法。
转速测量在多个领域中都有应用,例如机械工程、汽车工程、航空航天工程、电力系统以及实验室研究等。
下面是一些常用的转速测量方法:1.接触式转速测量方法:-机械接触式测速器:例如机械式测速表、机械式转速计等。
这些测速器通过与旋转物体直接接触,利用测速表盘或指针的转动来显示转速。
-磁电式接触式测速器:例如霍尔元件转速传感器。
这些测速器利用旋转物体上的磁铁或磁性标记,通过磁电感应原理将转速转换为电信号输出。
-光电接触式测速器:例如光电编码器。
这些测速器使用光电转换原理,通过旋转物体上的光栅或光轮,将转速转换为光脉冲信号输出。
2.非接触式转速测量方法:-光学测量方法:例如激光测速仪、光栅测速仪等。
这些测速仪利用光学传感技术,通过测量旋转物体上的光栅或标记点的位移或速度,间接计算出转速。
-声学测量方法:例如超声波传感器、声纳传感器等。
这些测速传感器利用声音的传播速度和频率来测量旋转物体的转速。
-电磁测量方法:例如感应电动机测速法。
这种方法利用旋转物体上的导体通过磁场感应产生的感应电动势来测量转速。
-震动测量方法:例如加速度计。
这些测速器通过测量旋转物体上的振动信号来计算转速。
3.数字转速测量方法:-频率计:通过统计旋转物体上标记点通过光电传感器或磁电传感器时产生的频率来计算转速。
-计数器:通过计算单位时间内旋转物体上的标记点通过光电传感器或磁电传感器的次数来计算转速。
-相位测量方法:通过测量标记点通过光电传感器或磁电传感器所产生的信号的相位差来计算转速。
上述转速测量方法各有其特点和适用范围。
在实际应用中需要根据具体情况选择适合的测量方法。
同时,还需要注意测量精度、响应速度、适用转速范围、环境要求等因素的考虑。
测量电机转速的四种方法
测量电机转速的四种方法
1、光反射法
即在电机转动部分画一条白线,用一束坚强的光进行照射,使用光电元件检测反光,形成脉冲信号,在一定时间内对脉冲进行计数,就可以换算出电机转速。
2、磁电法
即在电机转动部分固定一块磁铁,在磁铁运动轨迹的圆周外缘设一线圈,电机转动时线圈会产生感应脉冲电压,在一定时间内对脉冲进行计数,就可以换算出电机转速。
3、光栅法
即在电机转动轴上固定一圆盘,圆盘上可有通光槽,在圆盘两侧设置发光元件和受光元件,电机转动时,受光元件周期性受到光照,产生电脉冲,在一定时间内对脉冲进行计数,就可以换算出电机转速。
4、霍尔开关检测法
即在电机转动部分固定一块磁铁,在磁铁运动轨迹的圆周外缘设一霍尔开关,电机转动时霍尔开关周期性感应磁力线,产生脉冲电压,在一定时间内对脉冲进行计数,就可以换算出电机转速。
测电机的转速:要求精度不高的用霍尔传感器。
工作原理:利用圆周率测速。
为达到旋转平衡,用三个磁铁,两个磁铁之间是120度,然后用单极霍尔开关,霍尔开关效应三次,即代表旋转一圈,要测速只需计霍尔开关次数就行。
要求精度高的可以用编码器,可以把电机转一圈分解出上万个脉冲,计算脉冲周期就能得到转速。
总结测量转速的三种方法
测量转速的三种方法20 年月日A4打印/ 可编辑ICS 32.020T40团体标准T/CSAE XX-2019电动汽车一体化电驱动总成测评规范Test and assessment specifications for integrated electric drive systemof electric vehicles(征求意见稿)在提交反馈意见时,请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。
目次1范围 22规范性引用文件23术语和定义23.1一体化电驱动总成 23.2高压控制模块 23.3变速器模块24测试条件和要求34.1试验环境条件 34.2仪器仪表 34.3测试设备要求 34.4测试准备 34.5测试项目错误!未定义书签。
5试验方法 35.1一般性试验35.1.1外观及质量35.1.2密封性45.1.3绝缘电阻 45.1.4耐电压45.1.5接地电阻 45.2性能试验 45.2.1动态密封 45.2.2输入输出特性 55.2.3差速可靠性85.2.4拖曳力矩95.3安全性试验105.3.1极限温升105.3.2超速试验115.4环境适应性试验115.4.1温湿度试验115.4.2机械负荷试验125.4.3化学负荷试验125.4.4流动混合气体腐蚀125.4.5盐雾试验125.4.6 IP防护等级测试125.5 EMC测试135.5.1传导发射135.5.2辐射发射135.5.3辐射抗扰度(电波暗室法、大电流注入法)135.5.4磁场抗扰度135.5.5手持发射机抗扰度135.5.6沿电源线的瞬态传导抗扰度135.5.7静电放电135.6 NVH测试145.7可靠性测试145.7.1试验工况要求145.7.2 试验要求145.7.3评价标准145.7.4 冷却回路脉动可靠性14前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。
(完整版)转速测量方法
转速测量方法与转速仪表转速测量在国民经济的各个领域,都是必不可少的。
本文就转速测量方法以及实施检测的仪表,做一简单的阐述。
希望给工作中需要转速测量仪表,和在转速测量或相关领域进行研究开发的人员提供一些参考意见。
关键词:速度线速度角速度转速误差和精度采样时间虚拟仪表主题:考察转速测量方法演变,从演变的轨迹对转速测量有一个比较全面的了解,着重介绍智能转速表的检测方法和实施检测的仪表。
内容提要:•转速检测仪表的分类•电子式转速表•转速测量的方法•结束语•附录一、转速检测仪表的分类:1.离心式转速表,利用离心力与拉力的平衡来指示转速。
离心式转速表是最传统的转速测量工具,是利用离心力原理的机械式转速表;测量精度一般在1~2级,一般就地安装。
一只优良的离心式转速表不但有准确直观的特点,还具备可靠耐用的优点。
但是结构比较复杂。
2.磁性转速表,利用旋转磁场,在金属罩帽上产生旋转力,利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速。
磁性转速表,是成功利用磁力的一个典范,是利用磁力原理的机械式转速表;一般就地安装,用软轴可以短距离异地安装。
磁性转速表,因结构较简单,目前较普遍用于摩托车和汽车以及其它机械设备。
异地安装时软轴易损坏。
3.电动式转速表,由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。
小型交流发电机产生交流电,交流电通过电缆输送,驱动小型交流电动机,小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。
磁性转速表头与小型交流电动机同轴连接在一起,磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速;电动式转速表,异地安装非常方便,抗振性能好,广泛运用于柴油机和船舶设备。
4.磁电式转速表,磁电传感器加电流表,异地安装非常方便。
5.闪光式转速表,利用视觉暂留的原理。
闪光式转速表,除了检测转速(往复速度)外,还可以观测循环往复运动物体的静像,对了解机械设备的工作状态,是一必不可少的观测工具。
6.电子式转速表,电子技术的不断进步,使这一类转速表有了突飞猛进的发展。
转速测量
电机转速测试原理及方法1.转速测量原理数字测速法按照其原理可分为三大类:一类是用单位时间内测得的物体旋转角度来计算速度,例如在单位时间内,累计转速传感器发出的个脉冲,即为该单位时间内的速度。
这种以测量频率来实现测速的方法,称为测频法,即M 法;另一类是在给定的角位移距离内,通过测量转过这一角位移的时间来实现测速,称为测周法,即T 法。
例如转过给定的角位移△θ,传感器便发出一个电脉冲周期,以晶振产生的标准脉冲来度量这一周期时间,经换算便可得转速。
以上两种方法的优缺点是M 法一般用于高速测量,转速过低时,测量误差较大,同时检测装置对转速的分辨能力也较差;而T 法则一般用于低速测量,速度越低,测量精度越高,在高速时误差较大。
结合以上二种方法的优点,可得到第三种测速方法——M/T 测速法。
“M/T 法”综合了“M 法”和“T 法”的优点。
如图所示:在上图中列出了3种常用的基于光电编码器测速法原理图,假定时钟频率为s f ,光电编码器在前轮每转一周产生脉冲数为P 。
1M 和2M 从分别是对在相同时间内编码器脉冲和时钟脉冲进行计数的计数值。
5647666666666555555d fddd2.下面介绍几种编码器测速方法(1)“M 法”测速通过测量一段固定时间间隔内的编码器脉冲数来计算转速。
如图所示;设在固定时间T 内测得的编码器脉冲数为1M ,则用1M 除以T(即T M 1)得到单位时间内编码器产生的脉冲数,用它再除以P ,则得到的1M /(T ×P)表示单位时间内前轮转动的周数,最后再乘以60(s)就得到前轮每分钟转动的周数,从而实现计算转速的目的。
用公式表示为PT M 160n =根据以上分析,可知这种测速方法的准确性主要由1M 决定,并且在转速较高时也1M 较大,其相对误差较小,故适合于高速场合测试。
(2)“T 法”测速通过测量编码器两个相邻脉冲的时间间隔来计算转速,则用2M 除以f 得到1个编码脉冲所占用的时间,其倒数(即:2f M )为单位时间内编码器产生的脉冲数,与“M 法”测速类似,即得转速计算公式2f 60n PM =这种测速方法的准确性主要由2M 决定,并且在转速较低时,1个编码器脉冲持续时间较长,2M 从也相对较大,其相对误差较小,故适合于低速场合。
磁电传感器测转速的公式
磁电传感器测转速的公式磁电传感器测转速的公式1. 简介磁电传感器是一种常用的测量设备,可以用于测量物体的转速。
通过磁电传感器,我们可以得到物体在给定时间内旋转的圈数或角度。
2. 磁电传感器的原理磁电传感器通过感应磁场的变化来测量物体的旋转。
当物体旋转时,磁场的密度会发生变化,进而产生感应电动势。
通过测量感应电动势的变化,我们可以得到物体的转速。
3. 磁电传感器测转速的公式磁电传感器测转速的公式如下:转速 = (圈数 / 时间) * 60其中,转速单位为rpm (每分钟圈数),圈数是物体在给定时间内旋转的圈数,时间单位为秒。
4. 测量步骤使用磁电传感器测量物体的转速一般需要以下步骤:1.将磁电传感器固定在物体上,并与物体旋转的轴对齐。
2.连接磁电传感器与测量设备,确保传感器能够将感应电动势传递给测量设备。
3.设置测量设备,使其能够接收并处理磁电传感器传递的感应电动势。
4.以所需时间作为测量周期,测量旋转物体经过的圈数。
5.将测量得到的圈数代入磁电传感器测转速的公式,计算出转速值。
5. 注意事项在使用磁电传感器测量物体转速时,需要注意以下几点:•磁电传感器的安装位置要与物体旋转的轴对齐,确保能够准确感应物体旋转的磁场变化。
•测量设备需要能够准确接收并处理磁电传感器传递的感应电动势。
•测量时间的选择应根据实际情况进行合理设置,以确保测量结果的准确性和稳定性。
6. 总结磁电传感器是一种常用的测量设备,可用于测量物体的转速。
通过使用磁电传感器测量物体的旋转圈数,并代入磁电传感器测转速的公式,我们可以得到物体的转速值。
在使用磁电传感器测量物体转速时,需要注意安装位置的对齐、测量设备的准确性和测量时间的选择。
这些注意事项将有助于获得准确且可靠的测量结果。
7. 应用领域磁电传感器广泛应用于许多领域,包括但不限于以下几个方面:•机械工程:用于测量发动机、齿轮箱和传动系统等设备的转速,帮助监测和控制机械设备的运行状态。
转速测量方法范文
转速测量方法范文转速测量方法是用于测量旋转物体的转速的一种方法。
转速是指旋转物体单位时间内旋转的圈数或角度。
转速测量对于许多领域的工作都非常重要,例如机械工程、电机工程、航空航天等。
下面将介绍几种常用的转速测量方法。
1.数据采集器测量法:这是一种常用的转速测量方法,通过将转速传感器与数据采集器连接,将转速传感器输出的电信号转换为数字信号,并通过数据采集器将转速数据记录下来。
数据采集器可以采集高速转速甚至测量不易接触到的物体的转速,具有精度高、操作简单的优点。
2.光电测量法:光电测量法利用光电传感器对转速进行测量。
常用的光电传感器有反射式和透明式两种。
反射式光电传感器通过测量物体上反射的光信号来确定转速,透明式光电传感器则通过测量物体从光源中通过的光的变化来确定转速。
光电测量法具有测量范围广、响应速度快的优点,但在特殊环境下,如强光或低温环境下可能会受到干扰。
3.磁电测量法:磁电测量法是通过磁电传感器来测量转速。
常用的磁电传感器有霍尔元件和磁阻元件两种。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器,通过测量在磁场中沿着其通道空间产生的电势差来确定转速。
磁阻元件则是通过测量磁场对元件电阻的影响来确定转速。
磁电测量法具有抗干扰能力强、测量精度高的优点,适用于工作环境复杂的情况。
4.高频测量法:高频测量法是一种利用高频信号来进行转速测量的方法。
这种方法通过测量旋转物体产生的高频信号的周期或频率来确定转速。
常见的高频测量法有频率计、计数器等。
高频测量法具有响应速度快、测量范围广的优点,适用于高速转速的测量。
以上介绍了几种常用的转速测量方法。
在实际应用中,选用合适的转速测量方法要考虑转速范围、测量精度、工作环境等因素。
不同的测量方法有各自的特点和适用范围,可以根据实际需求选择合适的方法进行转速测量。
转速测量方法介绍
转速测量方法可以主要分为3类:◆ 机械rpm 转速测量通过机械测量传感器采集数据,是最古老的rpm 转速测量方法。
传感器采集到的转速资料,还要通过仪器内部的电子分析。
这种测量方法仍被应用,但大多数用于20至10000rpm 的低转速测量。
这种测量方法在测量过程中依赖于接触压力,其最大的缺点是加载运动不连续。
另外,机械转频闪法测量rpm 转速不可应用于细微物体,如果转动率过高,易发生滑走情况。
◆ 采用反射原理的电力转速测量法(光学rpm 转速测量法)测量仪器发射出的红外线经固定在待测目标上的反射条反射后,即携带上有关转速信息。
测量仪器接收反射波后,经过处理即可得到转速。
这种测量方法虽然要比机械rpm 测量法先进,但是并非所有持待测目标上都可以安装反射条。
◆ 频闪rpm 转速测量法按照频闪原理,当高速闪光的频率和目标的rpm 转速(移动)同步时,在观察者的眼中,目标是静静止的。
同其它的测量方法如机械法或光学传感器法直比,频闪原理的优点显而易见:这种方法可以用于测量小型目标或不便触及部位的rpm ,而不需要在待测目标上固定反射条。
例如,如用于生产过程测量时,便不需中止。
测量范围:100至20000rpm 。
除了测量rpm 转速外,频闪测量法还可用于振动分析和动作监控。
对于不同形式的测量方法其测量范围如图3-10所示:RPM1000,000201,00010,000100,0001321:机械式2:光学式3:频闪式图3-10 不同形式的测量范围目前,在以光电编码器构成的测速系统中,常用的数字式转速测量方法主要有三种,分别是M 法(频率法)、T 法(周期法)、M/T 法(频率/周期法)。
M 法是在既定的检测时间内,测量所产生的转速脉冲信号的个数来确定转速,比较适合于高速场合;T法是测量相邻两个转速脉冲信号的时间来确定转速,适合速度比较低的场合;M/T法是同时测量检测时间和在此时间内的转速脉冲信号的个数来确定转速。
转速测量方法
1、转速是反映旋转机械运行状态的一个重要参数,是旋转机械动力力矩和惯性力矩和负载力矩共同作用的结果。
通过对转速瞬时值的测量,可以定量了解转动机械内部动力发生装置的瞬时工作状态,了解负载的施加过程,为保障设备正常运转,分析机械瞬态性能,进行机械故障诊断提供依据。
测量转速的方法主要有4种。
机械式、电磁式、光电式和激光式。
机械式主要利用离心力原理,通过一个随轴转动的固定质量重锤带动自由轴套上下运动,根据不同转速对应不同轴套位置来获得测量结果,原理简单直接。
不需额外电器设备,适用于精度要求不高、接触式转速测量场合。
电磁式系统由电磁传感器和安装在轴系上的齿盘组成,主轴转动带动齿盘旋转,齿牙通过传感器时引起电路磁阻变化,经过放大整形后形成一个方波电脉冲,通过记录脉冲个数得到转速值。
由于受齿盘加工精度、齿牙最小分辨间隔、电路最大计数频率等限制,测量精度不能保证。
3、接近开关的推广应用(在自动控制设备中接近开关主要用于位置检测、行程限位、计数、转速测量等)接近开关是感知近距离内有、无物体的传感器,其输出是开关信号(高电平或低电平)。
接近开关广泛应用于工业自动化、自动控制系统中。
接近开关主要有以下几大门类:⑴电感式接近开关(感知金属物体)⑵电容式接近开关(感知金属、非金属物体)⑶霍尔接近开关(感知磁性物体)⑷磁性干簧管接近开关(感知磁性物体)接近开关,因安装简单、方便,只需在放卷轴和主轴的末端各安装一个齿数分别为N0和N1的齿盘,再在齿盘的上方安装接近开关即可。
当旋转的轴带着齿盘的齿从接近开关的端面转过,接近开关就产生一个脉冲,计数N0 个脉冲,对应的放卷轴就转了一周,同理,个脉冲代表主轴转一周对于N0 = N1 =1的齿盘,则是最简单的齿盘(不需齿),这时只需在轴的末端打个洞或装一颗螺丝钉就可以了,对应的轴转一周,接近开关就产生一个脉冲。
4、工作原理:使用时应在被测量转速的轴上装一齿轮(正、斜齿轮或带槽圆盘都可以)将传感器安装在支架上,调整传感器与齿轮顶之间隙为1mm左右。
转速测量方法与转速仪表
转速测量方法与转速仪表转速测量在国民经济的各个领域都是必不可少的;本文就转速测量方法以及实施检测的仪表做一简单的阐述;希望给工作中需要转速测量仪表和在转速测量或相关领域进行研究开发的人员提供一些参考意见;关键词速度线速度角速度转速误差和精度采样时间虚拟仪表主题考察转速测量方法演变从演变的轨迹对转速测量有一个比较全面的了解着重介绍智能转速表的检测方法和实施检测的仪表;一、转速检测仪表的分类1、离心式转速表利用离心力与拉力的平衡来指示转速;离心式转速表是最传统的转速测量工具是利用离心力原理的机械式转速表测量精度一般在 1~2 级一般就地安装;一只优良的离心式转速表不但有准确直观的特点还具备可靠耐用的优点;但是结构比较复杂 ;2、转速表利用旋转磁场在金属罩帽上产生旋转力利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速;磁性转速表是成功利用磁力的一个典范是利用磁力原理的机械式转速表一般就地安装用软轴可以短距离异地安装;磁性转速表因结构较简单目前较普遍用于摩托车和汽车以及其它机械设备;异地安装时软轴易损坏;3、动式转速表由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成;小型交流发电机产生交流电交流电通过电缆输送驱动小型交流电动机小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致;磁性转速表头与小型交流电动机同轴连接在一起磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速电动式转速表异地安装非常方便抗振性能好广泛运用于柴油机和船舶设备;4、电式转速表磁电传感器加电流表异地安装非常方便;5、闪光式转速表利用视觉暂留的原理;闪光式转速表除了检测转速往复速度外还可以观测循环往复运动物体的静像对了解机械设备的工作状态是一必不可少的观测工具;6、电子式转速表电子技术的不断进步使这一类转速表有了突飞猛进的发展;上述6 种转速表具有各自独特的结构和原理既代表着不同时期的技术发展水平也体现人类认识自然的阶段性发展过程;时代在不断前进有些东西将会成为历史但我们留心回顾一下不禁要惊叹前贤的匠心1、离心式转速表是机械力学的成果2、磁性式转速表是运用磁力和机械力的一个典范3、电动式转速表巧妙运用微型发电机和微型电动机将旋转运动异地拷贝4、磁电式转速表电流表头和传感器都是电磁学的普及运用5、闪光式转速表人类认识自然的同时也认识了自我体现了人类的灵性6、电子式转速表电子技术的千变万化给了我们今天五彩缤纷的世界同样也造就了满足人们各种需要的转速测量仪表;二、电子式转速表电子式转速表是一个比较笼统的概念以现代电子技术为基础设计制造的转速测量工具;它一般有传感器和显示器有的还有信号输出和控制;因为传感器和显示器件方面的多种多样还有测量方法的多样性很难像前5 种一样来归类;本文将电子类转速表从传感器和二次仪表分开来分类;如果从安装使用方式上来分还有就地安装式、台式、柜装式和便携式以及手持式 ;本文对此不做详述;转速传感器转速传感器从原理或器件上来分有磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式、介质电磁感应式等;另外还有间接测量转速的转速传感器如加速度传感器通过积分运算间接导出转速位移传感器通过微分运算间接导出转速等等;测速发电机和某些磁电传感器在线性区域可以直接通过交流有效值转换来测量转速大多数都输出脉冲信号近似正弦波或矩形波;针对脉冲信号测转速的方法有频率积分法也就是 F/V 转换法其直接结果是电压或电流和频率运算法其直接结果是数字;转速显示仪显示仪从指示形式来分有指针式、数字式、图形及其混合式和虚拟仪表等1、指针式•动圈式线圈、游丝指针联于一旋转轴上给线圈输入电流线圈感应出磁力且互成正比磁力与游丝的扭力平衡扭力与指针转角成正比指针的角度也就反映出输入电流的大小•动磁式正交线圈中电流的变化导致合成磁场方向的变化而指针附着在单对极的永磁体上指针反映电流的变化;•电动式双向旋转的马达带动电位器的旋转电位器的取样值与输入信号电压比较决定双向旋转马达正转、反转或停止与电位器联动的指针正确反映输入信号的大小;上述三式指针类表头中电动式表头属于电子类动磁式表头和动圈式表头本身不属于电子类当与表头配套的传感器或表头驱动需要供电电源时且依赖现代电子技术时这里就把它归为电子类 ;2、数字式、图形及其混合式主要是从器件来区分有数码管、字段式液晶、液晶屏、荧光管、荧光屏、等离子屏和 EL 屏等;显示技术是一门专门的技术本文会涉及一些显示技术但不做展开阐述;3、虚拟转速表随着计算机的普及利用计算机做显示和操作平台的虚拟仪表也越来越被广泛运用目前主流的开发平台是 NI 公司的 LabVIEW;有关开发运用技术可以浏览 NI 公司的网站;三、转速测量的方法•F/V 转换电子类转速测量仪表由转速传感器和表头显示器组成;目前常用的转速传感器大多输出脉冲信号只要通过频率电流转换就能与电压电流输入型的指针表和数字表匹配或直接送 PLC频率电流转换的方法有阻容积分法、电荷泵法和专用集成电路法前两种方法在磁电转速表中也有运用;专用集成电路大都数是阻容积分法、电荷泵法的综合;目前常用的专用集成电路有 LM331、AD654 和 VF32 等转换精度在 %以上但在低频时这种转换就无能为力;采用单片机或 FPGA做 F/D 和 D/A 转换转换精度在 ~%之间量程从 0~2Hz 到 0~20KHz频率低于 10Hz 时反映时间也变长;关于 F/V 转换请参考相应芯片介绍和应用资料本文不做赘述;•频率运算在显示精度、可靠性、成本和使用灵活性上有一定要求时就可直接采用脉冲频率运算型转速表;频率运算方法有定时计数法测频法、定数计时法测周法和同步计数计时法;定时计数法测频法在测量上有±1 的误差低速时误差较大定数计时法测周法也有±1 个时间单位的误差在高速时误差也很大;同步计数计时法综合了上述两种方法的优点在整个测量范围都达到了很高的精度万分之五以上的测量转速仪表基本都是这种方法;下面以 XJP-10B 为例介绍定时计数法测频法、定数计时法测周法和同步计数计时法;早期的 XJP-10B 转速数字显示仪采用 CMOS 数字集成电路 ;其原理可用如下三个框图表示框图一测频原理框图一告诉我们被测信号通过放大整形进入加法计数器晶体振荡器的频率信号通过分频产生秒或分钟信号在计数显示控制器中生成寄存脉冲和清零脉冲;寄存脉冲将加法计数器的 BCD 码送入寄存器通过译码驱动LED 数码管显示一秒或分钟内的计数值直到下一次寄存脉冲的到来紧接着清零进行下一轮计数、寄存译码显示如此不间断测频;如果我们考察一下这些信号的时序不难发觉这种定时计数测量方法的缺陷是被计数脉冲有多一或少一的误差;如果被测频率为 10000Hz, 多一或少一的误差相对来讲只不过万分之一如果被测频率为 2Hz,多一或少一的误差相对来讲就达到了百分之五十不难看出频率越低误差越大而且还有一点把一秒变成一分钟误差就变小了;低频时如不延长采样时间要提高精度就要采用测周的方法框图二正是说明这种方法;框图二测周原理将框图二与框图一进行比较我们不难发觉上述二者的差别在于晶体振荡器与被测信号的位置作了互换象是代数上的分子分母的颠倒也正是物理上的频率和周期互为倒数细心的读者可以体会到学科之间的内在联系无处不在;测周的误差与测频相似是多一个或少一个晶体振荡器脉冲也就是多一个或少一个时基脉冲晶体振荡器脉冲频率准确度越高误差越小晶体振荡器脉冲频率越高误差也越小被测频率越高误差越大因此测量高频时对被测信号进行分频确实是提高测周精度的好方法;在周期过长时还可通过计数器借助计时器来测量转速;下面的框图表示了计数器的工作原理;框图三计数器原理现在我们可以看出XJP-10B 转速数字显示仪在 CMOS 数字集成电路的条件下已是一款十分完备的转速测量工具这台仪器的设计者是田同裕先生与之同期的类似产品还有XJP-02A 转速数字显示仪设计者童敏杰先生改进者姓名略;早期的XJP-10B 转速数字显示仪在今天看来有哪些不足呢周期和频率都不能等同转速频率与转速存在倍数关系通过时基频率的分频采样时间的倍乘基本满足了大都数用户的需要测周则需要用户自己换算成转速;在今天的电子技术条件下解决这些问题用单片机或FPGA 都比较方便;那么今天的设计者怎样设计新的 XJP-10B 转速数字显示仪呢下面仍然以 XJP-10B 转速数字显示仪为例介绍同步计数计时法;同步计数计时法同步计数计时法是随着单片机的普及而得到普及运用;同步计数计时法是怎样综合前两种方法的优点的呢我们还是用时序来分析;定时计数时序时序图一时序图二时序图一计时和计数脉冲不同步时序图二计时和计数脉冲同步;但不管计时和计数脉冲同步与否都有多一少一的误差;同理定数计时也有多一少一的误差;同步计数计时时序图当定时器与被测脉冲同步计数时为避免被测脉冲计数多一少一的误差将定时作延时调整等待被测脉冲计数完整与此同时取时间基准脉冲计数值;这样脉冲计数 N 为零误差时间基准脉冲计数 T 有多一少一的误差;当时间基准脉冲源晶振误差小于十万分之一时误差源主要是时间基准脉冲计数多一少一引起;频率 f=N/T假定定时为 1 秒时间基准脉冲周期为100μS,T=10000+ΔTf=N/10000+ΔT, 误差Δf/f=N/10000+ΔT-N/10000+ΔT±1/N/10000+ΔT=1-10000+ΔT±1/10000+ΔT=±1/10000+ΔT可见误差小于万分之一随着晶振频率的提高误差减小;当采用单片机进行计数和运算时还有中断不及时引起的误差;关于误差的分析本文不再做深入探讨;频率与转速的关系f=Pv/60f 表示频率P 表示每旋转一周产生的脉冲个数v 表示转速亦即每分钟旋转的转数;T=1/f新的XJP-10B 转速数字显示仪由于采用了单片机技术和同步计数计时法使得测频、测速、测周、计数变得精确而且非常简单只要轻触仪表面板控制键就能在4 种功能间切换;由于系数可任意设置使得仪表与传感器配套不受输出脉冲数的限制;并且该仪表还有扩展的 RS232 接口能与配套的虚拟仪表动态显示频率、转速速度、和计数值;四、结束语转速仪表结构简单化品种多样化与系列化进一步要向人性化发展;随着电子技术发展单片机技术和大规模可编程数字逻辑电路的普及为转速仪表结构简单化提供了技术基础;智能芯片的运用使同一仪表硬件具有多种不同功能的软件为多样化系列化带来了便利;智能仪表的软件可为不同需求量身定做使得智能仪表又具个性化的特点;目前智能化转速数字显示仪表有通用的SQY01T 系列转速数字显示仪SZC 系列电站用转速数字显示仪SKY 系列透平膨胀机智能数字显示仪以及各种多功能转速仪表如 ZS-1 双路转速表、以及显示差速、速比的ZS-2 转速表带方向显示的SQYC 转速表可远传的CS-1 转速表等;有了设计人员不断汲取新知识不断运用新器件不断开拓新思路才有这些创新的仪表;智能仪表要向人性化发展;仪表在满足使用的同时也要为使用仪表的人带来使用上的方便和舒适;把这种理念不断融入设计和产品造就成功的仪表; 本文以此为结束语期与仪表人共勉;附录一、常用传统转速表附录三、常用频率电流转换器。
转速测量实验结论
转速测量实验结论一、实验目的本实验旨在通过转速测量实验,掌握转速测量的基本原理和方法,并能够正确使用测量仪器进行转速测量。
二、实验原理1. 转速的定义转速是指单位时间内旋转的圈数,通常用每分钟旋转圈数(rpm)表示。
2. 转速测量方法(1)机械式测量方法:利用机械传动装置将被测物体的运动传递到指针或计数器上,从而获得转速信息。
(2)光电式测量方法:利用光电传感器将被测物体运动时产生的光信号转换为电信号,再通过电路处理得到转速信息。
3. 测量仪器(1)机械式仪器:如机械式计数器、震荡表等。
(2)光电式仪器:如光电编码器、激光干涉仪等。
三、实验步骤及数据处理1. 实验步骤:(1)将被测物体安装在装置上,使其能够自由旋转。
(2)选择合适的测量仪器,并按要求连接好线路。
(3)根据不同的仪器和要求,进行相应的调节和校准。
(4)开始转速测量,并记录测量数据。
2. 数据处理:(1)根据仪器的不同,将获得不同形式的数据,如计数器显示、电压信号等。
(2)根据实验要求,将数据进行单位换算和计算,得到转速值。
(3)对于多次测量的数据,可以进行平均值计算,并进行误差分析。
四、实验结论通过转速测量实验,我们可以得出以下结论:1. 转速是指单位时间内旋转的圈数,通常用每分钟旋转圈数(rpm)表示。
2. 转速测量方法主要有机械式和光电式两种方法。
3. 测量仪器包括机械式仪器和光电式仪器两种类型。
4. 在进行转速测量时需要注意选择合适的仪器、正确连接线路、进行调节和校准等步骤,以保证准确性和可靠性。
5. 对于多次测量的数据,应该进行平均值计算,并进行误差分析。
转速测量方法
1、转速是反映旋转机械运行状态的一个重要参数,是旋转机械动力力矩和惯性力矩和负载力矩共同作用的结果。
通过对转速瞬时值的测量,可以定量了解转动机械内部动力发生装置的瞬时工作状态,了解负载的施加过程,为保障设备正常运转,分析机械瞬态性能,进行机械故障诊断提供依据。
测量转速的方法主要有4种。
机械式、电磁式、光电式和激光式。
机械式主要利用离心力原理,通过一个随轴转动的固定质量重锤带动自由轴套上下运动,根据不同转速对应不同轴套位置来获得测量结果,原理简单直接。
不需额外电器设备,适用于精度要求不高、接触式转速测量场合。
电磁式系统由电磁传感器和安装在轴系上的齿盘组成,主轴转动带动齿盘旋转,齿牙通过传感器时引起电路磁阻变化,经过放大整形后形成一个方波电脉冲,通过记录脉冲个数得到转速值。
由于受齿盘加工精度、齿牙最小分辨间隔、电路最大计数频率等限制,测量精度不能保证。
3、接近开关的推广应用(在自动控制设备中接近开关主要用于位置检测、行程限位、计数、转速测量等)接近开关是感知近距离内有、无物体的传感器,其输出是开关信号(高电平或低电平)。
接近开关广泛应用于工业自动化、自动控制系统中。
接近开关主要有以下几大门类:⑴电感式接近开关(感知金属物体)⑵电容式接近开关(感知金属、非金属物体)⑶霍尔接近开关(感知磁性物体)⑷磁性干簧管接近开关(感知磁性物体)接近开关,因安装简单、方便,只需在放卷轴和主轴的末端各安装一个齿数分别为N0和N1的齿盘,再在齿盘的上方安装接近开关即可。
当旋转的轴带着齿盘的齿从接近开关的端面转过,接近开关就产生一个脉冲,计数N0 个脉冲,对应的放卷轴就转了一周,同理,个脉冲代表主轴转一周对于N0 = N1 =1的齿盘,则是最简单的齿盘(不需齿),这时只需在轴的末端打个洞或装一颗螺丝钉就可以了,对应的轴转一周,接近开关就产生一个脉冲。
4、工作原理:使用时应在被测量转速的轴上装一齿轮(正、斜齿轮或带槽圆盘都可以)将传感器安装在支架上,调整传感器与齿轮顶之间隙为1mm左右。
转速测量方法
转速测量方法可以分为两类,一类是直接法,即直接观测机械或者电机的机械运动,测量特定时间内机械旋转的圈数,从而测出机械运动的转速;另一类是间接法,即测量由于机械转动导致其他物理量的变化,从这些物理量的变化与转速的关系来得到转速。
同时从测速仪是否与转轴接触又可分为接触式,非接触式。
目前国内外常用的测速方法有光电码盘测速法、霍尔元件测速法、离心式转速表测速法、测速发电机测速法、漏磁测速法、闪光测速法和振动测速法。
1.光电码盘测速法这是通过测出转速信号的频率或周期来测量电机转速的一种无接触测速法。
光电码盘安装在转子端轴上,随着电机的转动,光电码盘也跟着一起转动,如果有一个固定光源照射在码盘上,则可利用光敏元件来接受光,接收到光的次数就是码盘的编码数。
若编码数为l,测量时间为t,测量到的脉冲数为N,则转速n=(N/t*l)*60。
2.霍尔元件测速法利用霍尔开关元件测转速的。
霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。
输出电平与TTL电平兼容,在电机转轴上装一个圆盘,圆盘上装若干对小磁钢,小磁钢越多,分辨率越高,霍尔开关固定在小磁钢附近,当电机转动时,每当一个小磁钢转过霍尔开关,霍尔开关便输出一个脉冲,计算出单位时间的脉冲数,即可确定旋转体的转速。
3.离心式测速法离心式转速表是利用物体旋转时产生的离心力来测量转速的。
当离心式转速表的转轴随被测物体转动时,离心器上的重物在惯性离心力作用下离开轴心,并通过传动系统带动指针回转。
当指针上的弹簧反作用力矩和惯性离心力矩相平衡时,指针停止在偏转后所指示的刻度值处,即为被测转速值。
这就是离心式转速表的原理。
测转速时,转速表的端头要插入电机转轴的中心孔内,转速表的轴要与电机的轴保持同心,否则易响准确读数。
4.测速发电机测转速利用直流发电机的电枢电动势E与发电机的转速成正比的这一关系测量转速。
测转速时,测速发电机连接到被测电机的轴端,将被测电机的机械转速变换为电压信号输出,在输出端接一个刻度以转速为单位的电压表,即可读出转速。
各种转速测试方案
各种转速测试方案转速测试是一种非常重要的测试方法,用于测量物体或系统旋转的速度。
它在各种领域中广泛应用,包括机械工程、汽车工业、电子设备和航空工业等。
下面将介绍几种常见的转速测试方案。
1.光电转速计:光电转速计是一种常用的转速测试仪器。
它利用探头上的光电传感器或磁电传感器来测量物体的旋转速度。
光电转速计的优点是测试结果准确,对不同形状和尺寸的物体适用,且测量范围广泛。
它适用于各种转速测试场景,包括机械轴承、电机驱动系统等。
2.振动传感器:振动传感器是一种通过测量物体的振动来推断旋转速度的测试方法。
它通常与特定的分析仪器配合使用,如频谱分析仪。
通过分析物体振动的频率和幅度,可以计算出物体的转速。
振动传感器适用于一些无法直接接触到物体表面进行测量的场景,如高速转子、大型机械设备等。
3.光栅尺:光栅尺是一种基于光学原理的转速测试方法。
它利用光栅片的周期性结构,通过测量光栅尺上的位移来计算出物体的旋转速度。
光栅尺的优点是测量精度高,适用于高速转动的物体。
它常用于机床、加工中心等工业领域。
4.频率计:频率计是一种将物体的旋转周期转换为频率的转速测试方法。
它通过计算单位时间内物体通过的旋转周期数来测量其转速。
频率计常用于电子设备和通信系统中,用于测量电机、发动机、电子时钟等的转速。
5.惯性测量装置:惯性测量装置是一种通过测量物体在转动过程中的惯性力来计算出转速的方法。
它通常由加速度传感器和陀螺仪等组成。
利用加速度传感器可以测量出物体在转动过程中的加速度变化,进而计算出物体的转速。
惯性测量装置广泛应用于航空航天领域,如导航系统、卫星定位等。
除了上述方法,还有一些其他的转速测试方案,如激光测距仪、旋涡流测试等。
这些方法根据不同的测试需求和场景选择使用。
例如,激光测距仪可以测量物体任意一个部位的移动距离,从而计算出转速;旋涡流测试则适用于大型涡轮机械设备的转速测量。
总之,转速测试是一项重要且广泛应用的测试方法。
选择合适的转速测试方案对于确保物体运行的安全性和稳定性至关重要。
转速测量方法
摘要转速是工程中应用非常广泛的一个参数 , 往往成为某一产品或控制系统的核心部分。
本测量系统采用 8088cpu 控制 , 利用霍尔元件由转速产生的脉冲 , 对转速进行测量。
因而可以很方便的和工业控制计算机进行连接 , 实行远程管理和控制 , 进一步提高现代化水平。
本设计利用霍尔效应对旋转物体进行检测的转速测量系统。
该系统采用霍尔传感器把转速信息转换为电压脉冲输出, 8088cpu 对脉冲计数并进行相应的数据处理, 再用四位 7段 LED 数码管显示测量结果。
文中首先阐述了构成该系统的原理、硬件的实现方法, 然后开始软件设计部分, 包含系统初始化程序的设计、数据接收和处理程序的设计、显示程序的设计三个模块。
根据各部分的原理框图、电路图及转速测量的程序流程图,并编出其具体的程序。
本课题完成了硬件和软件系统的设计,实现了转速测量系统的测量,转速计算、显示功能,完成了设计的要求。
关键词 8088;转速测量;霍尔传感器第一章序言1.1设计内容及技术要求 :设计一转速测试系统,测试直流电机的转速。
具体功能如下:1,采用 4位 LED 数码管实时显示转速值(即最高测速为 9999转 /分 ,显示格式为:n=XXXX, X 为测试值。
2,测试方法:可采用定时计数方式。
定时时间到时,可读取转数脉冲的计数值并将其转化为十进制进行显示。
1.2课题研究的目的和意义目前,在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合。
对于工业测试,水利,机械等方面,转速是重要的控制参数之一。
尤机在工业测试系统中,大部分旋转仪器需要测定目前的转速,对机械设备进行故障预防。
因此,如何利用先进的数字技术和计算机技术改造传统的工业技术,提高监控系统的准确性,安全性,方便性是当前工业测控系统必须解决的一个问题。
转速测量方法较多,而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法,这种测量方技术已不能适应现代科技发展的要求,在测量范围和测量精度上,已不能满足大多数系统的使用。
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转速测量方法 Written by Peter at 2021 in January
转速测量方法可以分为两类,一类是直接法,即直接观测机械或者电机的机械运动,测量特定时间内机械旋转的圈数,从而测出机械运动的转速;另一类是间接法,即测量由于机械转动导致其他物理量的变化,从这些物理量的变化与转速的关系来得到转速。
同时从测速仪是否与转轴接触又可分为接触式,非接触式。
目前国内外常用的测速方法有光电码盘测速法、霍尔元件测速法、离心式转速表测速法、测速发电机测速法、漏磁测速法、闪光测速法和振动测速法。
1.光电码盘测速法
这是通过测出转速信号的频率或周期来测量电机转速的一种无接触测速法。
光电码盘安装在转子端轴上,随着电机的转动,光电码盘也跟着一起转动,如果有一个固定光源照射在码盘上,则可利用光敏元件来接受光,接收到光的次数就是码盘的编码数。
若编码数为l,测量时间为t,测量到的脉冲数为N,则转速
n=(N/t*l)*60。
2.霍尔元件测速法
利用霍尔开关元件测转速的。
霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。
输出电平与TTL电平兼容,在电机转轴上装一个圆盘,圆盘上装若干对小磁钢,小磁钢越多,分辨率越高,霍尔开关固定在小磁钢附近,当电机转动时,每当一个小磁钢转过霍尔开关,霍尔开关便输出一个脉冲,计算出单位时间的脉冲数,即可确定旋转体的转速。
3.离心式测速法
离心式转速表是利用物体旋转时产生的离心力来测量转速的。
当离心式转速表的转轴随被测物体转动时,离心器上的重物在惯性离心力作用下离开轴心,并通过
传动系统带动指针回转。
当指针上的弹簧反作用力矩和惯性离心力矩相平衡时,指针停止在偏转后所指示的刻度值处,即为被测转速值。
这就是离心式转速表的原理。
测转速时,转速表的端头要插入电机转轴的中心孔内,转速表的轴要与电机的轴保持同心,否则易响准确读数。
4.测速发电机测转速
利用直流发电机的电枢电动势E与发电机的转速成正比的这一关系测量转速。
测转速时,测速发电机连接到被测电机的轴端,将被测电机的机械转速变换为电压信号输出,在输出端接一个刻度以转速为单位的电压表,即可读出转速。
5.闪光测速法
利用可调脉冲频率的专用电源施加于闪光灯上,将闪光灯的灯光照到电机转动部分,当调整脉冲频率使黑色扇形片静止不动时,此时脉冲的频率是与电机转动的转速是同步的。
若脉冲频率为,则电机的转速为(r/min)。
6.漏磁测速法
利用异步电动机的转子在旋转磁场中由切割磁力线产生感应电流的频率即为电动机转子频率和电动机定子电压频率的差频。
此差频乘以60就得到异步电动机的转差,由电网频率也乘以60得到电动机的同步转速,由同步转速减去转差就得到电动机的转速。
7.振动测速法
通过测得壳体的振动位移、速度或者加速度,经过适当的滤波,就可以在一定时间内累计位移或加速度的换向次数,换向次数除以时间即为电机转动频率(频率法),或测定振动波的周期(周期法),从而测得电机转速。