转速(速度)测量方案
旋转测速方案
旋转测速方案概述旋转测速是一种基于旋转物体的速度测量方法。
它通过监测旋转物体的旋转周期或旋转角度来计算物体的速度。
本文将介绍一种旋转测速方案，包括所需的设备和测量原理。
设备旋转测速方案所需的设备如下： - 旋转物体：被测速的旋转物体，如电机轴、风扇叶片等。
- 旋转传感器：用于检测旋转物体的旋转运动，通常为光电编码器或磁编码器。
- 控制电路：将传感器输出信号进行处理和转换的电路，通常使用微控制器或专用的测速模块。
- 显示设备：用于显示测得的速度值，可以是LCD显示屏或数码显示器。
测量原理旋转测速方案的测量原理基于旋转物体的旋转周期或旋转角度与速度的关系。
常用的测速方法有以下两种：使用旋转周期测速1.安装旋转传感器：将旋转传感器安装在旋转物体上，使其能够接触到旋转运动。
2.传感器脉冲计数：传感器输出一个脉冲信号，每当旋转物体旋转一周时产生一个脉冲。
通过计数脉冲信号的数量，可以确定旋转物体的旋转周期。
3.计算速度：根据旋转周期和旋转物体的直径，可以计算出旋转物体的线速度。
使用旋转周期测速的优点是测量精度较高，但需要测量旋转周期，对于转速变化较快的物体可能存在测量误差。
使用旋转角度测速1.安装旋转传感器：将旋转传感器安装在旋转物体上，使其能够接触到旋转运动。
2.传感器输出信号处理：传感器输出一个连续变化的模拟信号，表示旋转物体的旋转角度。
3.信号采样和转换：控制电路对传感器输出信号进行采样和转换，将其转换为数字信号便于处理。
4.计算速度：通过比较连续两次的旋转角度值和采样时间间隔，可以计算出旋转物体的角速度和线速度。
使用旋转角度测速的优点是响应速度较快，适用于转速变化较快的物体，但对采样频率和信号处理要求较高。
实施步骤以下是使用旋转测速方案进行测量的具体步骤：1.安装传感器：将旋转传感器正确安装在旋转物体上，确保与旋转物体有良好的接触。
2.连接电路：将旋转传感器与控制电路连接，确保信号传输的可靠性。
转速测量原理
转速测量原理转速测量是工程领域中非常重要的一项技术，它在机械制造、汽车工业、航空航天等领域都有着广泛的应用。
在实际生产和工程应用中，我们需要对各种旋转机械设备的转速进行准确的测量，以确保设备的正常运行和安全性。
本文将介绍转速测量的原理及常见的测量方法。
转速测量的原理主要是利用旋转机械设备产生的旋转运动来进行测量。
旋转机械设备通常会带有旋转的轴或者齿轮，我们可以通过测量轴或者齿轮的旋转运动来确定设备的转速。
在实际应用中，我们可以利用各种传感器和测量仪器来实现转速的准确测量。
常见的转速测量方法包括机械测量、光电测量、电磁感应测量等。
机械测量是利用机械传感器来实现转速的测量，例如通过机械齿轮的传动关系来确定设备的转速。
光电测量则是利用光电传感器来实现转速的测量，例如通过测量旋转齿轮的光电信号来确定转速。
电磁感应测量则是利用电磁感应原理来实现转速的测量，例如通过测量旋转磁铁产生的感应电流来确定转速。
除了以上介绍的常见测量方法，还有一些先进的转速测量技术，例如激光测量、声波测量等。
激光测量是利用激光测距仪来实现转速的测量，通过测量旋转物体的位移来确定转速。
声波测量则是利用声波传感器来实现转速的测量，通过测量旋转物体产生的声波频率来确定转速。
在进行转速测量时，我们需要注意一些影响测量准确性的因素，例如测量环境的温度、湿度、振动等因素都会对测量结果产生影响。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体的测量要求选择合适的测量方法，并采取相应的措施来保证测量的准确性和可靠性。
总之，转速测量是工程领域中非常重要的一项技术，它在各种机械设备的运行和维护中都起着至关重要的作用。
通过本文的介绍，相信读者对转速测量的原理和常见的测量方法有了更深入的了解，希望能对相关领域的工程技术人员有所帮助。
调速电机调速范围测试方法
调速电机调速范围测试方法
调速电机的调速范围测试方法有多种，下面详细介绍其中三种方法。
1. 使用转速表：转速表是一种常用的测量工具，通过电缆连接到电机轴上，可以直接读取电机的转速。
转速表具有较高的测量精度和可靠性，适用于各种类型的调速电机。
2. 使用霍尔传感器：霍尔传感器可以通过检测磁场变化来测量电机转速，具有精度高、可靠性好等优点。
将霍尔传感器安装在电机上，可以实时监测电机的转速变化，从而对调速范围进行测试。
3. 使用编码器：编码器可以记录电机转子相对于定子的位置，通过记录的数据计算出电机转速。
编码器具有较高的测量精度，适用于各种类型的调速电机。
在测试调速范围时，编码器可以帮助我们更准确地获取电机的转速信息。
以上就是三种常用的调速电机调速范围测试方法，每种方法都有其特点和适用场景。
在测试过程中，我们需要根据实际情况选择合适的方法，以确保测试的准确性和可靠性。
1。
霍尔传感器测量转速
测试技术应用案例（霍尔传感器测量转速）
班级:
学号:
姓名:
霍尔传感器测量转速
一.霍尔传感器的优点
1.测量范围广：霍尔传感器可以测量任意波形的
电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等。
2.精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度
适合于任何波形的测
3.线性度好：优于
金属导体、半导
物理现象。
当电
的方向施加磁场，。
利用霍尔效应
差U H的基本关系
为:
U H=K H IB K H =1/nq（金属）
式中K H――霍尔系数；n――单位体积内载流子或自由电子的个数；q――电子电量；I――通过的电流；
B――垂直于I的磁感应强度；
利用霍尔效应表达式：U H=K H IB , 当被测物体上装上Ｎ只磁性体时，物体每转一周磁场就变化N次，霍尔电势相应变化N次，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.测量设备
本案例以实验室霍尔元件测量
实验设备：CSY2000系列传感器与
位半数显表。
(可调)
5V直流源、转速
转速显示部分。
电源输入端。
）插入数显单元
Fin端。
4.将转速调节中的2V-24V转速电源引入到台面上
转动单元中转动电源2-24VK插孔。
5.将数显单元上的转速／频率表波段开关拨到转
速档，此时数显表指示转速。
6.调节转速调节电压使转动速度变化。
观察数显
表转速显示的变化。
五.实验结果计算
磁体经过霍尔元件，霍尔元件就会发出就会发出一个信号，经放大整形得到脉冲信号，两个脉冲的间隔时间即为周期，通过周期就。
步进电机转速和步数检测设计
步进电机转速和步数检测设计方案一：利用光电开关1、原理介绍光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。
物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
工作原理如图所示。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
图3-2 光电开关工作原理图2、术语解释（1）检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检测面的空间距离。
额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。
（2）回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。
（3）响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。
（4）输出状态：分常开和常闭。
当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。
（5）检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
（6）输出形式：分NPN 二线、NPN 三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC 五线(自带继电器)，及直流NPN／PNP／常开／常闭多功能等几种常用的输出形式。
（7）表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。
粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度，而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。
（8）环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可靠性。
当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至其使用参数和可靠性降低。
基于单片机的转速测试系统
基于单片机的转速测试系统介绍了一种利用89C51型单片机技术实现高精度转速测量系统的方法。
这种测量系统具有数据准确、精度高、体积小、使用方便等优点，具有广阔的应用前景。
标签：转速测量系统;单片机;光电传感器1 转速测试的原理伴随着现代化的生产规模不断地扩大，基于单片机转速测量系统在工业和民用领域中都有很高的使用价值。
国内外的各类转速测量系统都朝着高智能化、高精度化、小型化的方面发展。
在智能化的转速测量系统中可以对转速进行自动高精度测量，大大的提高了实用价值。
转速测试系统的原理是测量旋转中的转子所产生的周期脉冲信號频率。
主要有测周期法、测频率法和测频测周期法三种：①测周期法（T法）测周期法转速通过两脉冲信号产生的间隔宽度决定（脉冲宽度用TP来表示），假设用来采集数据的叶片有N片，那么测量的时间是每转的1/N。
TP通过定时器测得，时钟脉冲计数通过定时器计数获得，在TP内计数值若为M1，那么计算公式为：P是转轴旋转一周脉冲发生器产生的脉冲fc是硬件产生的时钟脉冲频率，单位用HZ来表示N为转速，单位：r/minM1为时钟脉冲影响T法测量额精度误差有两个因素：两脉冲的上升沿触发时间不一样，计数和定时不一致。
这种方法在测量低转速时精度很高，随着速度的不断增加，T法的测量准度也随着降低。
②测频法（M法）测量脉冲发生器所产生的脉冲数m1来测量转速在时间T内完成。
测量精度由于定时时间T和脉冲不能保证同步，以及在T内不能测量外部脉冲的完整周期，捕捉脉冲信号的能力变差。
T要足够的长，才能确保测量结果的准确性。
③测频测周期法测频测周期法即综合了T法和M法，分别对高、低转速测量。
通过测量检测时间和在此检测时间内光电脉冲发生器所产生的脉冲信号来确定转速。
为确保在不同转速的测量准确性，要保证对两种不同脉冲信号进行同步测量。
2 单片机转速测量系统的主要原理单片机转速测量系统在实际应用中，大多数情况下都会被视线安装在相应的设备上，通过对不同类型的传感器产生脉冲信号，这样才能实现对电机的转速的测量。
转速测量方案
转速测量方案
1.方案设计
（1）.选用电涡流传感器
（2）.工作原理：在旋转轴的端面上粘贴一小块超强粘性的3-5mm厚度的纸片，然后根据电涡流传感器的原理，测出金属探头距离端面的距离随时间变化的波形图，根据波形图即可知道旋转轴的转速。
2.方法步骤
（1） .用金属支架固定电涡流传感器，避免在测量过程中发生抖动使得测量结果不准确。
（2）.在传感器金属探头与旋转轴圆心的垂直距离的同心圆上贴上实现准备好的贴纸。
（3）.测量得出波形图。
3．方案优点
（1）.没有破环旋转轴的端面。
（2）.贴纸易去除，实验过后可以轻松的去除。
（3）.非接触式测量。
旋转测速方案
旋转测速方案随着工业技术的不断发展，测量仪器的精确度对于生产过程中的控制和优化显得越发重要。
在许多工业领域中，旋转设备的转速是一个关键参数，需要精确测量和控制。
为了满足这一需求，各种旋转测速方案被广泛研究和应用。
一、接触式接触式旋转测速方案通过与旋转设备的轴进行直接接触来测量转速。
其中最常见的一种方案是使用接触式测速计。
接触式测速计通过与设备轴相连的接触头，记录每个旋转周期中的接触次数，并将其转换为转速值。
虽然接触式旋转测速方案简单易行，而且在一些具体的应用场景中仍然有一定的优势，但是它也存在一些缺点。
首先，接触头与设备轴的直接接触可能引起磨损和损坏，从而导致测量结果的不准确。
其次，接触式旋转测速方案需要对设备进行改装，这在某些情况下并不可行。
二、非接触式为了克服接触式旋转测速方案的缺点，非接触式旋转测速方案应运而生。
非接触式方案通过使用光学或者电磁传感器来测量旋转设备的转速，避免了与设备轴的直接接触。
1. 光学传感器光学传感器是一种常见的非接触式测速方案。
它使用激光或者光电二极管等光学元件来识别旋转设备上的标记，并根据标记通过传感器的时间间隔来计算转速。
光学传感器具有快速、高精度和无损耗等优点，适用于高速旋转设备的测量。
2. 电磁传感器电磁传感器是另一种非接触式旋转测速方案。
它利用电磁感应原理，通过测量设备轴上的磁场变化来计算转速。
电磁传感器具有低成本、易于安装和维护的优点，适用于一些对测量精度要求不太高的场合。
三、基于信号处理的除了传统的接触式和非接触式测速方案外，基于信号处理的旋转测速方案也得到了越来越多的关注。
这种方案将传感器采集到的信号进行数字化处理，通过计算、滤波和特征提取等方法来获得旋转设备的转速。
基于信号处理的方案具有灵活性和可定制性强的优点。
通过合适的算法和处理技术，可以在不同的应用场景中实现高精度的测量。
同时，这种方案也面临着对数据处理和算法设计的挑战，需要专业的知识和技能支持。
课程设计---转盘转速测量的设计方案
课程设计---转盘转速测量的设计方案转盘转速测量的设计方案一、设计目的设计电路实现转盘的转速测量。
二、组内分工初定A.陈永昌：负责设计方案的制定，程序的设计，电路的焊接。
B.詹小樑：负责元件的采购，方案的讨论，电路的调试。
C.李忠谕：负责元件的采购，方案的讨论，电路的调试。
三、使用电子元件及个数光电门1个七段数码管1个AT89S52单片机1片串口转USB线1条MAX232 1个串行口1个导线、电阻、电容若干电动机1个四、设计方案光电转速传感器是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件，当它发出的光被目标阻断时，则接收器感应出相应的电信号。
光电式传感器由独立且相对放置的光发射器和收光器组成。
当目标通过光发射器和收光器之间并阻断光线时，传感器输出信号。
它是效率最高、最可靠的检测装置。
槽形（U形）光电开关是对射式的变形，其优点是无须调整光轴。
4.1电动机、信号盘、传感器图3：单片机电路在此采用频率测量法，其测量原理为，在1S时间内，计取转速传感器发生的脉冲个数（即频率），从而算出实际转速。
设1S的脉冲数为 n，转速rate = n * 60 / 4;4.4串口输出电路图4：串口max232电路此电路通过max232芯片实现单片机与PC机的串口通信，用于实时地向电脑传输当前转速。
五、课程设计开展情况及总结图4：实物正面与反面图5：实物运行图六、课程设计总结本次课程设计总体很顺利，过程中学到了很多的新知识。
比如，需要重新学习单片机的C 程序设计，需要学习串口的数据输出，光电门信号的处理等。
七、单片机系统源程序/**************************************** ***************************本系统的实现原理：1)使用T2实现1/16秒的定时，定时中断一次后对变量A累加；使用T0进行脉冲计数。
统计每秒输入的脉冲个数、2)在while大循环中判断变量A，若A到达16，代表定时1S到达，此时用变量counter保存计数器T0的脉冲计数值。
测频法和测周法转速测量的课程设计报告
一、任务要求1．性能要求：测量围：5～5000rpm；2．功能要求：采用MCS51系列单片机完成测量，并将测量值显示于数码管上。
分别采用测频法和测周法进行设计，并比较不同速度段的测量精度。
二、方案论证系统组成：图1-1 系统组成框图如图1-1所示，本次设计的系统主要由以下几个部分组成，即：传感器、单片机以及显示部分组成。
各个部分的方案论证如下：2.1传感器的选择目前，可用于测速的传感器有很多，例如：光电传感器，开关型霍尔传感器，电涡流传感器以及光电编码器等。
方案一：采用光电传感器光电传感器是通过光电二极管和光敏三极管把光输入信号转化为磁输入信号的器件。
光电传感器的优点是响应速度快、测量精度高，能够直接输出高低电平，缺点是容易受外来光线、灰尘等的影响，即对周围环境的要求比较高。
方案二：采用开关型霍尔传感器开关型霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。
开关型霍尔的优点是能够直接输出高低电平，属于大信号传感器，对外部的信号调理电路要求不高，缺点是响应速度不如光电传感器。
方案三：采用电涡流传感器电涡流传感器是利用电涡流效应来工作的传感器，具有长期工作稳定性好，抗干扰能力强，但是输出信号比较弱，后续处理电路比较复杂，且一般价格比较高。
在灰尘和粉尘较少而要求频率响应围比较宽的情况下，可以采用光电传感器。
而在灰尘和粉尘比较多的情况下，则选用开关型霍尔传感器。
由于本次设计主要针对自行车和汽车的测速，故选用开关型霍尔传感器。
2.2显示模块的选择方案一：采用LED数码管LED数码管只可以显示数字和简单的字母，其优点是价格便宜，程序编写比较简单，功耗低，缺点是亮度不高，在要显示数字多的场合下，体积较大，比较占空间。
方案二：采用LCD1602液晶显示LCD1602液晶显示模块具有体积小、功耗低，对比度可调且能够显示ASC II 码和简单的汉字等优点，其缺点是成本比数码管高，而且程序编写相对复杂。
方案三：采用LCD12864液晶显示LCD12864液晶显示屏优点是能够显示汉字，且功耗比较低，其确定是软件编程比较复杂。
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。
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。
电机测试方案
电机测试方案电机作为现代工业生产线不可或缺的一部分，广泛应用于各个领域。
然而，为了确保电机性能的稳定和可靠，需要对其进行全面的测试。
本文将探讨电机测试的方案，并介绍一些常用的测试方法和工具。
一、测试目标和要求在电机测试中，我们的主要目标是验证电机的性能参数是否符合设计要求，并检测其工作状态是否正常。
测试要求包括以下几个方面：1. 输出功率测试：测量电机的额定功率，以确认其输出能力。
2. 效率测试：通过测量输入功率和输出功率，计算电机的效率，评估其能源利用效率。
3. 转速测试：测量电机的转速，以确认转速是否符合设计要求。
4. 负载测试：在特定负载下运行电机，以确定其响应和稳定性。
5. 温升测试：通过测量电机运行时的温度变化，评估其热性能和散热能力。
6. 耐久性测试：通过持续的运行测试，检测电机在长期使用下的性能和可靠性。
二、测试方法和工具电机测试可以采用多种方法和工具，下面列举几种常见的测试方法：1. 随机变频器测试：通过将电机与变频器连接，控制电机的运行参数，如转速、负载等，以测定电机的性能。
2. 负载箱测试：使用负载箱来模拟不同负载条件下的电机运行，以评估其适应能力和稳定性。
3. 可编程控制器（PLC）测试：使用PLC编程控制电机的启动、停止、转速等参数，并通过PLC编程完成电机性能测试。
4. 电量测试仪：通过测量电机的功率、电流和电压，计算电机的功率因数、效率等参数。
5. 热像仪：用于检测电机运行时的温度变化，通过红外热像技术，可以快速准确地获取电机的热性能信息。
6. 数据采集系统：使用数据采集设备收集电机运行时的数据，并进行分析和处理，以评估其性能和可靠性。
三、测试流程电机测试的流程可以根据具体需求进行调整，但通常包括以下几个步骤：1. 准备阶段：确保测试设备和测试工具的正常运行，检查电机是否满足测试要求。
2. 参数设定：根据测试目标和要求，调整测试设备和工具的参数，如转速、负载等。
3. 测试执行：按照预定的测试方案，进行电机测试，记录测试数据和观察电机的运行状态。
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。
电机转速测量系统设计讲解
毕业设计(论文)题目：电机转速测量系统设计院（系）光电工程学院专业测控技术与仪器班级100106班姓名叶亚锋学号100106117导师李党娟2014 年 5 月20 日电机转速测量系统设计西安工业大学光电工程学院叶亚锋摘要：电机是电力系统的主要设备，而电机转速是衡量动力系统正常工作的重要的性能指标，因而需要测量电机转速，使它满足人们的各种需求。
在本设计中多次采用施密特触发器，成为电路的主控芯片，控制着信号的定时和锁純。
用三片CD40110BE级联实现电路的计数、译码、数码管的驱动等功能，通过对光电耦合器产生的脉冲数进行统计，并把所得到的计数脉冲转化为电机的转速值，利用施密特触发器完成数器的清零和锁純，计数器计数译码后将信号输送到数码管，动态的显示脉冲数目，最后根据脉冲数目计算电机的转速。
本设计采用的电子元器件简单普遍，线路连接简单，安装调试容易，测量结果精确，具有较高的实用价值。
关键词：光电耦合器；施密特触发器；计数器；数码显示。
Design of motor speed measurement system Abstract: The motor is the main equipment of power system, and the motor speed is an important performance ind ex to measure the power system normal operation, therefore need to speed measuring motor, make it meet the needs of peopl e. The Schmidt trigger multipl e times in the d esign of main circuit, a control signal timing and l ock the key part of pure. Circuit realization of counting, d ecoding, digital tube driver functions with three slice CD40110BE cascad e, statistics through the pulse number on the photoelectric coupl er, and count the pulses to the motor speed value, compl ete number is cl ear and pure use l ock Schmidt flip-fl op, counter after d ecoding the signal transmitted to the the digital tube dynamic display, pulse number, pulse number according to the cal culated motor speed. El ectronic components used in this d esign simpl e and common, simpl e circuit, easy installation, accurate measurement result, and has higher practical value.Keywords:photoelectric coupler；Schmidt trigger；timer；counter；digital display.目录第一章绪论 (4)1.1课题研究的目的和意义 (4)1.2 转速测量在国内外的研究 (4)1.3电机转速的测量方法 (5)1.3.1测频法“M法” (5)1.3.2测周期法“T法” (6)1.3.3 测频测周法“M/T法” (7)第二章转速测量系统的总体方案 (9)2.1 设计任务 (9)2.2设计思路 (9)2.3原理框图 (9)2.4设计的意义 (9)第三章系统硬件电路的设计 (10)3.1 主控芯片的选择 (10)3.2 硬件电路的实现 (10)3.2.1电源电路 (10)3.2.2电机转速脉冲产生电路 (11)3.2.3计数电路 (14)3.2.4控制电路 (16)3.2.5显示电路设计 (19)第四章电路的焊接与调试 (21)4.1电路连接过程的注意事项 (21)4.2电路的调试 (22)4.3转速测量系统的误差分析 (24)第五章总结与展望 (25)5.1 总结 (25)5.2 展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录：电机转速测量系统原理图 (28)第一章绪论1.1课题研究的目的和意义电机是将电能从最初的能源形式转换过来的重要桥梁，又是再将大部分电能转换为机械能的装置，电机在电力工业、工矿企业、农业、交通运输业、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备，在电力工业中，将机械能转换为电能的发电机以及将电网电压升高或降低的变压器，都是电力系统中的关键设备。
电机速度测量
电机速度测量基本原理角速度度测量时空间物体运动（平动、转动）参数测量的重要一方面，是衡量和控制电机运动的最重要的参数。
根据角度、角速度、角加速度之间的微分关系，任何能够测量角度、角加速的方法都可以用于测量角速度。
角度、角速度、角加速度之间的关系下面介绍几种常用的测量角度速度的方法原理。
一、使用角度传感器测速A. 光电码盘：这种形式采用在电机同轴，或者传动轴上安装同步转动的码盘，利用光电管检测码盘转动，输出与转动角度成正比的脉冲个数。
有增量式和绝对式码盘之分。
常用到的是将码盘与光电检测传感器集成在一起的传感器，可以直接连接单片机IO口或者定时器端口。
光电编码角度传感器增量式角度码盘输出信号包括有两路A，B两路正交的脉冲信号和零位Z信号，通过单片机的正交编码定时器可以方便进行正反转向角度测量。
对于智能车竞速比赛，通常只有正向速度，所以也可以仅仅使用一路脉冲信号完成速度测量。
具体测量硬件和软件内容以后会另文介绍。
B. 霍尔传感器这种角度传感器分为两大类，一类使用开关型霍尔传感器，直接测量电机同轴的永磁铁的极对数，输出相应的开关脉冲。
另外一类是使用模拟型霍尔元器件测量电机同轴永磁铁的磁场方向角度。
开关型霍尔速度传感器由于永磁铁磁极个数无法制作很多，所以通常开关型霍尔速度传感器需要配合着减速器来增加对于输出角度测量精度。
使用特殊半月形圆形磁铁与能够测量两个正交方向磁场强度的霍尔器件配合，可以计算出磁场的角度。
通常这类传感器是将霍尔器件、信号调理电路以及数字信号处理电路都集成在一起，可以直接输出SPI、I2C等接口形式的数字角度数据。
这类编码器通常可以达到每周12bit的分辨率。
模拟型霍尔角度传感器为了兼容光电码盘，这类传感器芯片还会输出增量脉冲信号。
C.电磁感应式有一类采用直流发电机原理形式的感应角速度传感器，它直接输出与转速成正比的直流电压信号。
另外一类则采用则采用同步感应器原理的角度传感器。
角度感应同步器由于电磁感应可以获得与位置相关的相位信息，所以这类感应同步器比光电码盘更高的空间分辨率。
课程设计---直流电动机测速系统设计
专业课程设计题目三直流电动机测速系统设计院系：专业班级：小组成员：指导教师：日期：前言1.题目要求设计题目：直流电动机测速系统设计描述：利用单片机设计直流电机测速系统具体要求： 8051 单片机作为主控制器、利用红外光传感器设计转速测量、检测直流电机速度，并显示。
元件： STC89C52、晶振(12MHz)、小按键、 ST151、数码管以及电阻电容等2.组内分工(1)负责软件及仿真调试：主要由完成(2)负责电路焊接：主要由完成(3)撰写报告：主要由完成3.总体设计方案总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示 :数码管显示按键控制单片机 PWM 电机驱动一、转速测量方法转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。
按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表) 、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪) 以及计数测速法。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统,其转速测量方法采用的就是电子式定时计数法。
对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。
在频率的工程测量中,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种：①测频率法:在一定时间间隔t 内,计数被测信号的重复变化次数N ,则被测信号的频率fx 可表示为f x =Nt(1)②测周期法:在被测信号的一个周期内,计数时钟脉冲数m0 ,则被测信号频率fx = fc/ m0 ,其中, fc 为时钟脉冲信号频率。
③多周期测频法:在被测信号m1 个周期内, 计数时钟脉冲数m2 ,从而得到被测信号频率fx ,则fx 可以表示为fx =m1 fcm2, m1 由测量准确度确定。
电子式定时计数法测量频率时, 其测量准确度主要由两项误差来决定: 一项是时基误差 ; 另一项是量化± 1 误差。
机车柴油机转速测量新方案与实现
Ｚ ｏ ｇ Ｘｕ Ｌｉ ｉ ａ Ｃｈ ｎ Ｚ ｅ ｇ ｈ ｎ ｙ ｎ Ｆｅ ｅｇ ｈｎ （ ｐ ｒｍ ｎ ｌｃ ｏ ｉ ａ ｄ Ｉ ｆ ｒ ａ ｉｎＥ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｄｅ ａ ｔ ｅ ｔ ｆ Ｅ ｅｔ ｎｃ ｎ ｎ ｏ ｍ ｔ ｎ ｉｅｒ ， ｏ ｒ ｏ ｎ
微 机测 量 系统 而加 装 了一 只专用 的磁 电式 转速 传感
此， 寻求 一种合理 的 、 为经济适 用 的测速方 法 ， 最 对于
提高机车维修质量和效率 ， 充分发挥机车工作性能 ， 将
起到非常积极的作用 。
器， 并沿用传统定 时计数 方式测速 。 随着机车 的发展 和 智能化 水平的不断提高 ， 对柴油机转速测量 的安 全性 、 可靠性 、 准确性及 实时性 提出更 新更高要求 ， 尽量减少
Ａｎ Ｅｃ ｎ ｍ ｉ ａ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｔ ｅ Ｒｏ ａ ｉ ｎ ｌＳｐ ｅ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｆ ｏ ｏ ｃ ｌＭ ｔ ｏ ｏ ｈ ｔ ｔｏ ａ ｅ ｄ Ｍ ａ ｕ ｅ ｎｔｏ
Ｌｏ ｏ ａ ｉ ｅ Ｄｉ ｓ ｌＥｎｇ ｎｅ ｃ ｍ ｔｖ ｅ ｅ ｉ
Ａｐ ． ０ ６ ｒ ２０
机车柴油机转速测 量新 方案与 实现
钟 旭 李飞 燕 程 政
（ 广东 技术师范学院电子系 广州 ５ ０ ６ ） １ ６５ 。河南商丘市 安全生产监督管理局 商丘 （ 摘要 ４６０） ７ ００
有效利用交一 直流 电传动 内燃 机车工作及传动特方法 ， 就能实现对 内
ｐ ｔ ｉｔ ｒ ｃ ｉｅ ｂ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｐ ｒｓｏ ｎ ｔ ｏ ｓｎ ｈ ｐ ｃａ ｏ ａ ｉｎ ｌｓ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｓ Ｉ ａ ｅ ｐ ｕ ｎ ｏ ｐ ａ ｔｃ ｙ ｆｅ ｕ ｎ ｙｃ ｍ ａ ｉｉ ｎ ａ ｄ ｗｉｈ ｕｔｕ ｉｇ ｔ ｅ ｓ ｅ ｉｌｒ ｔ ｔｏ ａ ｐ ｅ ｅ ｓ ｒ ， ｔｈ ｓｂｅ ｎ ａ —
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转速(速度)在线测量方案选择时，一般要考虑的问题有以下几点：
1. 被测物体运动的速度范围；
超低速(0. 0 2 〜2.00r/min)
低速(0.5 〜500r/min)
中高速(10 〜20000r/min)
高速(500 〜200000r/min)
超高速(500 〜600000r/min)
全速(0.020 〜600000r/min)
2. 被测物体可测点几何形状；
轴(光轴/带孔/带槽/带销/叶片)
传动齿轮/ 皮带
3. 环境条件；
4. 动态/ 静态显示、记录、控制；
5. 误差、响应时间、输出控制形式等；测速范围作为基本参数，直接关系到传感器和测速仪的选择；比如
在20〜20000r/min
这一测速范围，函盖了低速、中高速，满足这一测速范围的传感器和测速仪表品种比较多；如果测速范围在
20r/min 以下，甚至0.1r/min 以下, 这就是超低转速测量，不是普通的传感器和测速仪表能满足的了。
被测物体可测点几何状况及环境条件，往往是传感器和测速仪的最大制约因数。
比如一
种微型电机，被测旋转轴直径只有1.5mm,只有端面露在外面，且此轴没有负载能力，如何检
测？再如被测物体转速0.10〜2.00r/min,要求测量仪表输岀4〜20mA的标准信号，测量环境
70摄氏度，这就要求传感器和测速仪不光满足测速范围的要求，还要满足环境温度的要求。
被测物体可测点几何形状，关系到适用传感器的品种，可测点周边空间关系到选用传感器的可安装性，可测点环境关系到传感器和仪表的耐受特性。
动态测量和静态测量，关系到测量方法和瞬时转速的概念，静态测量一般选用的采样时间为0.5秒到2秒，超低转速时，可延时到60秒。
动态测量一般采样时间选择小于0.1秒, 高速采样时，要求采样时间不超过0.02秒。
在线测量有时作为观测手段，只需要显示；有时作为反馈，用于系统调节，有时用于报警控制。
误差、响应时间、输出控制形式，直接关系到测量目的能否达到。
以上决定转速（速度）在线测量方案选择的几点要素，主要针对安装以及测速范围与环
境条件等方面的适用性；在线测量方案还要求简单可靠，经济有效。
从传感器的安装方式来分，有接触式和非接触式两种；按传感器的类别来分，就有磁电、磁敏、光电（光纤）、霍尔等方式，下面先从这两个侧面来介绍转速传感器的选用方案：方案1:接触式测量
这种测量方式一般适用中、低转速的测量。
传感器与被测旋转轴，通过弹性联轴器连接，传感器安装固定时，要求出轴与被测旋转轴尽量保持同一条直线，在较高速时尤其严格。
这种测速方式一般选用的传感器有光电、磁电和霍尔等式样，一般测速范围在
转/分。
测速时每周脉冲数在
100以下（如SGB-4A 光电转速传感器）。
在转速低于
1
转/分
时，可选用光电编码器（如 CHA-1光电编码器），每周脉冲数可高达 2000以上。
这种接触式
测量在6000转/分〜几十万转/分就不能满足要求，我们一般可选用以下几种非接触式测量方 式。
方案2:盘式磁性测量
被测旋转轴上固定一个发讯盘，发讯盘上一个同心圆上均匀分布若干个孔或凹槽，转速 传感器可为磁电转
速传感器（ SM-16）或磁敏转速传感器（SMS-10/12 ）。
发讯盘均匀分布1〜100个孔或凹槽（发讯盘的材料为导磁材料如低碳钢或电工钢），
传感器的感应距离在 0.5〜2mm 左右；发讯盘上均匀分布 2~ 8个磁钢时（发讯盘的材料可以是
非导磁材料），传感器的感应距离在 2~ 6mm 左右。
在低转速时，过去为满足计数式转速表的测量要求，一般发讯盘选用均匀分布 60个孔
或凹槽，现在也可以选用 1~ 100个孔或凹槽。
如选用接近开关，感应距离可达 4~6mm.；发
讯盘只要选用导电材料就可以。
这种方案中的发讯盘，往往可以借用系统本身就有的齿轮、皮 带轮等。
如果发讯盘既不能选用导磁材料，也不能选用导电材料，还可以选用以下方案。
方案3:遮断式光电测量
0~
4000
遮断式光电测量1
II 1 j
—牡 / °J| zl
1
（ -- 1_ ＞一'玮射式i光电传毎
88888
遮断式光电测量2
发讯盘不管是什么材料，只要在遮光盘的同心圆上均匀分布若干个通光的孔或槽，槽形
光电传感器固定在遮光盘工作的位置上，这种方案，一般不能用在粉尘较多的场合。
方案4:反射光电测量
当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时，可以直接在被测轴上粘贴反光标签（或在光
洁的轴上涂黑），用光电传感器（W0-DNPW2或光纤传感器来测量。
测量距离在5〜80mm反光标签容易污损的环境下，需即时更换，当然还可以用下面的方案。
方案5:轴式磁性测量
马达被测谴琴轴
r~~| ” it先盘
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电达被測徒转轴转速数孑显示仪
轴式磁性测量1
为达就謂诚转抽聲
埜字显示仪
轴式磁性测量2
当被测轴上本身就有孔或凹槽，打一个凹坑拧一个螺钉或者镶嵌磁钢较容易时，如轴
式磁性测量1,可以选用磁敏（SMS-16/22）磁电转速传感器（SM-16/22）来测量。
如轴式磁性测量
2,可以选用磁电转速传感器（SZMB-1）来测量；轴式磁性测量，要求轴或凸岀的材料是导磁的钢铁。
感应距离1mm左右。
测量范围：0〜10万转/分。
在高速轴上打凹坑拧螺钉镶嵌磁钢时一定要考虑动平衡。
磁敏、磁电、霍尔和部分接近开关同属磁性传感器，但它们也有适用性的差异，选用时注意以下比较。
几种磁性传感器的性能比较：
以上仅列举了几种常见的转速测量方法中传感器的选择。
系统工程中还要根据测量的
环境、转速范围，以及系统的现有条件和具体工程要求来综合考虑传感器的选用方案。
比如在无刷直流马达作驱动的系统中，转速信号的来源可直接从直流马达的反馈信号中取得。