电机转速测试
采用磁编码器实现电机转速与位置检测方法
采用磁编码器实现电机转速与位置检测方法《御&控{舔国羲采用磁编码器实现电机转速与位置检测方法引言全数字化是伺服驱动技术发展的必然趋势,而编码器到伺服驱动单元的数字化连接接口是全数字化伺服驱动技术的重要标志之一.伺服永磁同步电动机(PMSM)近几年来在伺服驱动系统中得到了广泛的应用.伺服永磁同步电动机需要精确的转子磁极位置实现磁场定向和准确的速度反馈进行控制.目前检测转子位置的方法有两类:无传感器技术和传统的机械传感器控制.无传感器技术是近几年研究的热点,主要是利用电机绕组中相关的变量如定子电压,定子电流等,来估算转子的位置和速度_】l,此法虽然省掉了机械传感器,但是该法存在计算量大,不能满宽范围调速要求,对电机的结构有要求等问题,影响了它的应用范围.而传统的方法多采用光电编码器,该方法精度很高l2】,但由于采用的发光元件,其寿命不长,成本高.本文采用一种新型磁编码器对永磁同步电动机转子速度和位置进行检测,实深圳航天技术创新研究院漆亚梅李铁才摘要:针对采用磁编码器作为电机位置检测问题,介绍了磁编码器工作原理和输出模式,及电机转子速度和转子位置测量的几种方法,并在基于DSP~tJPMSM控制系统中进行了实验研究.其研究结果表明:该磁编码器能高精度的,同时完成速度和位置全数字反馈控制,且性价比较高.关键词:磁编码器PMSM转速检测转于位置检测现了高精度的,同时完成速度和位置全数字反馈控制,且性价比较高.磁编码器工作原理编码器的设计采用了无接触磁编码器芯片AS5040.该芯片是一款世界上最小的l0位多输出旋转磁性编码器集成电路将现场传感霍尔元件,A/D转换,数字信号处理和输出接口集成到单个芯片.因此省去许多磁编码器的外围设备,使其体积给小,成本更低,并且由于采用了无接触传感,因而可以完美的应用于油,灰尘,温度变化大等工况【3】.编码器实物图片如图1所示.编码器工作原理:在芯一片上固定一图1磁编码器实物图片个可产生正弦磁场的两极磁钢,使其围绕芯片中心旋转即可测量角度,可通过磁体的360度旋转探测l024个绝对位置,测量分辨率可达l0位,可测最高转速l0000转/分,可以同时提供增量输出和绝对数出.并且提供了正交编码A/B输出,单通道输出和针对一对或两队极直流无刷电动机U一,厂一w三种不同的增量输出模式,可根据需要通过OTP进行配置;同时还提供了绝对位置数据同步串行接口(SSI),与角度成正比的工作周期PwM输出,提供可编程的起始位置和标记过零信号.该器件能够允许磁场为校准和偏磁,并具有故障自诊断功能,因此其测量精度和可靠性都很高,测速范围宽,能在恶劣环境下工作,与相同分辨率的光电编码器相比,成本只是光电编码器的几分之一3.测速原理与方法转速测量选用磁编码器模式1的增量输出,即将其配置成正交编码A/B模式,该模式下随着电机旋转产生与转速成正比相位差90的正交编码脉冲输出A/B及index信号理想波形,如图2所示,电机每旋转一周indeX输出～ServoControl49智能检测个脉;中,而A/B输出256个脉冲.转子的正反转可以根据A,B两路脉冲信号的相位先后来判断,转速可由如图2方法计算得出.r_1厂]f_]广]-『_]厂]厂]几厂_1厂]r-1:厂]厂]厂一n!:f_]广]图2正交编码A/B及index输出对符号假定时钟频率为f,磁编码器每转脉冲数为N,倍频系数k,n为转速,最大误差率,T为时间间隔,M1在T内对编码器脉;中计数值,M2对时钟脉冲计数值(见图37.(a)M法测速原理(b)T法测速原理(c)M/T法测速原理图3各种测速法原理"M法'铡速通过测量一段固定时间间隔的编码脉冲数来计算转速,适用于高速场合如图3(a)转速为:60M.n—(1)七xN×T相对误差率:==嘉x100%%(2)"T法'0速通过测量编码器相邻脉冲时间间隔来计算转速,适用于低速场合,当速度较高时其准确性较差.由图3b)可得到:60f—k~N—~M(3)2相对误差率:‰=等=×l00%(4)ax×0o%(4)"M/T法'测速"M/T法"测速是上面两种方法的结合,同时测量一定个数编码器脉;中和产生这些脉;中所花的时间,在整个速度范围内都有较好的准确性,但对于低速,该方法需要较长的检测时间才能保证结果的准确性,无法满足转速检测系统的快速动态相应指标.针对于此有提出了变"M/T法"测速法,即M1是可变化的,随着转速的降低M1 将降低,以提高其实时性要求【.如图3(C)为M/T法测速原理,可得转速:6O.k×(5)xNM,J,相对误差率:~max=-An=×l00%(6)×0u%(6)磁编码器转子位置检测同步串行接R(ss1)输出绝对位置当CSn由逻辑高电平变为逻辑低电平时,数据输出(DO)将由高阻态变为逻辑高电平并开始读出数据.数据在时钟信号第一个下降沿来临时写入转换寄存器,每个后续时钟信号上升沿来临时输出一位数据.连续字节包^竺^竺^!:^!^!^l竺^!:角位置数据状态位图4同步串口输出时序图50SewoControlr———一括16位,头1O位是角度信息D【9:0],后续的6位为系统信息,用于校验数据.其中,D9一DO为绝对角位置数据(最高有效位在第一个时钟信号之后).如图4所示.脉宽调制信号输出绝对位置可以输出一个频率为0.9756KHz的脉宽调制信号,其脉冲宽度与测量角度成比例:d-一1(7)t(+oE)…脉宽调制信号信号周期为l025微秒,最小脉宽为】微秒,对应位置为0,对应角度为O度;最大脉宽为1024微秒,对应位置l023,对应角度359.65度,精度可达0.35度.如图5所示,PWM的最小输出脉宽为1US..-_■●峨一..哪.....一...:;i………;'.…;.…:'■:?…;??,??…:?……!一?:? .…j…i,.一一..;...■.:....:....:...:....:....:....:...:….:..一,'—-_一—,——t—''….…''…'………'…..'''!…''一一.'一''.' ;….;…….;…0…;…0……0…..::::::::::''…d''…'图5脉宽调制信号的最小输出脉宽波形实验研究把磁编码器应用于基于TMS320LF2407A永磁同步电动机FOC控制系统的转子速度和位置中,图6基于TMS320LF2407A的永磁同步电动机FOC控制系统中转速和转子位置测量单元结构图(见图6).该在本系统中主要应用了TMS320LE2407A的EVA模块的捕获单元和正交编码电路,以及模数转换单元ADC.图6PMSM控制系统的转速和转子位置测量单元硬件结构图本方案采用M法.磁编码器的将每转产生的256个脉;中A/B正交信号被送入DSP的QEP1~DQEP2,由DSP的QEP正交编码电路自动利用脉冲的4个沿对输入的信号4倍频转换,可以使每转得到1024个脉冲.输入的4倍频脉;中存deX的输出实验测试波形,电机转子每旋转一周,A,B各输出256个脉冲,两相脉冲相差90.,indeX输出一个Jlg;~.模拟输出由PWM输出外接低通滤.j田了_帅,皿唧-■■-豫入到EVA中的TIME2的计数器T2CNT中,根据转向进行增减计数,转向可通过查询GPTCON寄存器I4位获得.i15一dex信号被送入捕捉CAP3,每当indeX发生跳变时,计数器对计数器T2CNT清零,以消除累积误差.根据M法测速算法进行软件编程即可实现速度检测.对于位置的检测,对磁编码器的脉宽调制信号进行变换,通过一个低通滤波器变成0～4.5V与转子位置角成正比的模拟信号直接给DSP的模拟输入ADCINO1,对其位置角进行检测.软件流程图如图7所示.图8,9为磁编码器增量A/B,in一一c—jnto……一……一一～一TM$320LF24047芯片初始化…一一一一…～…程序参数初始亿}………ADC初始化程序～,一Z…一…EvA初始化程序…一!一……中断允许(int2)l～一一一一…主程序循环初始化速度检测子程序.一一!…一一一一,～启动AID转换程序一I■.IlNT2 …～一…一一,结束图7主程序流程图!譬:■:-:::蔓'}??--?:::一'B'…j…:..…'…''…d'叠矗图8正交A和index输出波形图一1哼己_kH圈姗16己kHzt,■●■-■■■■t口l-:_}一.蚺.e§垒!曼盎I墅曼蹩g!f!堡图9正交信号A/B输出波形一町0.胚勘.,a??-,?-?…?……?………………:…? .;t:i一|l__0一≯l.t.Ii0÷善…■;l1_'il;.≥t.…图10模拟输出(《1司服控翩》波器来实现,其实测波形如图10所示, 0—4.5V电压与旋转角度成正比,因此可以通过任意时刻的电压值未读取角度值.结语本文介绍的磁编码器实现了高精度的,同时完成速度和位置全数字反馈控制,且性能与价格比较高.在目前应用最广泛的DSP硬件平台上可直接将磁编码器的测量信号,通过软件编程完成对电机转速和位置的检测与控制,使系统的集成性获得提高.是全数字伺服控制系统的优选器件.作者简介漆亚梅(1962一)男硕士,研究方向为电机与驱动控制.参考文献【1】于庆广.刘葵,王冲,袁炜嘉,钱炜慷,张程等.光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量【J】.电气传动.2006,36(4): 17—19[2】吕德刚李铁才,杨贵杰等.高性能磁编码器设计….仪器仪表,2Oo6,27(6):1347～l350【3]江庆明,杨旭,甘永梅.王晓钰.王兆安等一种基于光电编码器的高精度测速和测加速度方法Ⅲ.微计算机信息,20042o(6):48～49--…__…__…●-…-_…_.…..…..…..…..…_'…_●…(上接第46页)取速度.所以在此处还需要完善.2.组态王作为堆垛机监控系统的上位监控软件,具有实现在线实时监控堆垛机的工作状态,立体仓库的存储状况,绑定底层数据库实现设置堆垛机连续作业,联网实现网络控制与管理等功能,上位机对下位设备状态的动画模拟显示还应进一步完善,从而更形象直观地对现场设备进行状态监控.堆垛机快速存取系统,提高了工作效率,达到了设计要求,随着物流业在我国的迅速兴起,对堆垛机控制系统将提出更高的要求.由于组态软件的控制系统可对系统进行分布式控制与集中管理,它将得到更广泛的应用.作者简介朱帅男研究生,研究方向为智能电气与安全参考文献n】刘毅.自动化立体仓库管理与监控系统研究[D].太原:太原理工大学,2008,I7.[2]彭魏臻.麻红昭PII协议分析[J】化工自动化及仪表,20O6,33(4).【3]秦明森实用物流技术[M].北京:中国物资出版社.2001,38【4】彭魏臻麻红昭PPI协议分析[J]化工自动化及仪表,2006,33(4):8—12,[5】龙永辉,孙中生SiomensPPI协议分析….工业控制计算机._-K~05,18(7):】10}12. ServoControI51。
电动机的转速如何测试
电动机转速该如何测量1．可以用真尚有科技的转速测量系统要测量圆柱体微小转角，首先要知道被测物的半径，然后测出物体在单位时间内走的距离。
知道了两个参数后就可以求得转动角度。
解决：Px可以测得物体微小变化调试的方式：λ通过软件检查系统安装是否满足测量条件，调节传感器安装位置，调节到最佳测量状态，然后可以开始在线测量。
λ通过软件能进行简单的测量, 并最终求出角度值。
通过增量输出：用户自己将测量结果值进行转换λ通过接收传感器发出脉冲个数，然后换算成距离最终求得转动角度。
最简单的计算增量脉冲的方法是用计数器进行读取，计数器说明：可设置计数与转动周长的对应关系，每个脉冲代表一定长度，例如1个脉冲= 0.01mm，则图1-3所示距离= 92896 * 0.01mm = 928.96mm定制软件：通过软件方式将得到数据进行处理，并最终将结果显示给用户看，能让用户直观的观测到当前测量值。
其他功能可以定制。
2. 前不久在一个网站上找的：可自制一个简单实用的振动式转速计，它是根据物理学上共振原理制成的，测速时并且不会消耗发动机的功率。
振动式转速计由十几根不同长度的钢丝做成。
每根钢丝的自振频率都不同，钢丝越长，自振频率越低；长度越短，自振频率越高。
小发动机工作时，每转一转，活塞上下一次，产生一次振动。
当发动机产生的振动频率和某根钢丝的自振频率相同或成整数的倍数时，这根钢丝就会因共振而开始振动。
使用时，将振动式转速计固定在发动机附近，或直接用底座靠在发动机的气缸头等部位上；只要观察那一根钢丝的振动幅度最大，就可根据该钢丝的刻度测得发动机的转速。
其准确度依钢丝质量、直径大小及钢丝和底座的夹紧程度不同而略有出入，一般为±200转/分。
最好先用标准转速表校准刻度。
钢丝的自振频率和它的直径、自由长度及钢材的弹性有关。
一般钢丝的自振频率f可按下式计算：其中：d 钢丝直径（单位厘米）L 钢丝自由长度（单位厘米）或其中：n 发动机转速（单位转/分）利用上式，可以求出不同直径的钢丝在代表某一转速而产生共振时所需要的自由长度。
电机转速测量实验报告
电机转速测量实验报告实验目的本实验旨在通过测量电机的转速，探究转速与电压、电流之间的关系，以及验证理论公式与实际测量值之间的一致性。
实验器材•直流电机•转速测量仪•多用途测试仪•电阻箱•直流电源•连接线实验步骤1.将直流电机与直流电源相连，通过测试仪测量电机的电流。
2.将转速测量仪与电机连接，确保测量仪的传感器与电机轴心对齐。
3.设置转速测量仪的测量范围，并记录下所选范围。
4.逐渐增加直流电源的电压，记录下每个电压值对应的电机转速。
5.分别测量不同电压下电机的电流，并记录下每个电压值对应的电机电流。
数据记录与分析1.在实验中记录下不同电压下的电机转速和电流数据。
2.绘制电机转速与电压的关系曲线图，并观察曲线的趋势。
3.绘制电机转速与电流的关系曲线图，并观察曲线的趋势。
4.根据实验数据，分析电机转速与电压、电流之间的关系，并给出结论。
5.使用理论公式计算电机转速与电压、电流之间的关系，并与实验数据进行比较，验证理论公式的准确性。
结果与讨论通过实验测量和数据分析，我们得到了电机转速与电压、电流之间的关系。
根据曲线图的趋势和实验数据，我们可以得出以下结论： - 随着电压的增加，电机的转速呈线性增加趋势。
- 在给定电压下，电机的转速与电流之间存在正相关关系。
我们还将实验数据与理论公式进行了比较，发现实验数据与理论公式的计算结果相符，验证了理论公式的准确性。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了电机的转速测量方法，并探究了电机转速与电压、电流之间的关系。
通过实验数据和理论计算的对比，我们验证了理论公式的准确性。
在实验过程中，我们还发现了一些潜在的误差来源，例如测试仪器的精度限制、测量误差、实验条件的不完全控制等。
为了提高实验结果的准确性，我们可以进一步优化实验设计，采取更精确的测量仪器和更严格的实验控制。
通过这次实验，我们不仅获得了实际操作的经验，还加深了对电机转速测量原理的理解，为今后在相关领域的研究和应用奠定了基础。
（精品）霍尔传感器测量电机转速（整理）
霍尔传感器测量电机转速一、背景随着单片机的不断推陈出新，特别是高性价比的单片机的涌现，转速测量控制普遍采用了以单片机为核心的数字化、智能化的系统。
本文介绍了一种由单片机C8051F060作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。
二、工作原理1、转速测量原理转速的测量方法很多，根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)、T法(测周期法)和MPT法(频率周期法)，该系统采用了M法(测频法)。
由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。
根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿，转盘随测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘下方安装一个霍尔器件，转盘随轴旋转时，受磁钢所产生的磁场的影响，霍尔器件输出脉冲信号，其频率和转速成正比。
脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系：式中：n为电机转速；P为电机转一圈的脉冲数；T为输出方波信号周期根据式(1)即可计算出直流电机的转速。
霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，在垂直于平面方向上施加外磁场B，在沿平面方向两端加外电场，则使电子在磁场中运动，结果在器件的2个侧面之间产生霍尔电势。
其大小和外磁场及电流大小成比例。
霍尔开关传感器由于其体积小、无触点、动态特性好、使用寿命长等特点，故在测量转动物体旋转速度领域得到了广泛应用。
在这里选用美国史普拉格公司(SPRAGUE)生产的3000系列霍尔开关传感器3013，它是一种硅单片集成电路，器件的内部含有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、史密特触发器和集电极开路输出电路，具有工作电压范围宽、可靠性高、外电路简单<输出电平可与各种数字电路兼容等特点。
2、转速控制原理直流电机的转速与施加于电机两端的电压大小有关，可以采用C8051F060片内的D／A转换器DAC0的输出控制直流电机的电压从而控制电机的转速。
在这里采用简单的比例调节器算法(简单的加一、减一法)。
直流电机转速测量报告
直流电机转速控制摘要……………………………………………………………一、系统总体设计…………………………………………....1.1系统总体方案.................................................................1.2系统总体框图.................................................................二、模块电路方案比较与论证………………………………2.1 电机驱动……………………………………………….2.2 转速检测……………………………………………….三、系统模块电路的设计……………………………………3.1 键盘…………………………………………………….3.2 显示部分……………………………………………....3.3 电机驱动………………………………………………3.4 转速检测………………………………………………四、软件设计…………………………………………………五、测试方案与测试结果……………………………………5.1 测试方案……………………………………………….5.2 测试结果……………………………………………….5.3 误差分析……………………………………………….六、总体结论…………………………………………………七、附录………………………………………………………八、参考文献…………………………………………………摘要：本作品以TI公司的超低功耗MSP430F149和光电传感器为主要部件，设计并制作了电机转速控制系统。
该系统用脉冲调制（PWM）控制驱动电路，从而改变电机转动，有效的降低了功率浪费和热耗散，降低了对电源的要求。
在测量部分使用光电传感器，有效地提高了测量的灵敏度与精度。
通过转速测量可以有效控制电机的运转。
关键字: MSP430F149 光电传感器脉冲调制（PWM）Abstract:this work by TI company MSP430F149 photoelectric sensor and low power consumption for main components, design and manufacture of the motor speed control system. This system by using a pulse modulation (PWM) control circuit, which drive motor rotation, effectively reduce the waste and heat dissipation power, reduced to power requirements. In some measure photoelectric sensor, effectively improve the accuracy of measurement and sensitivity. Through measurement can effectively control motor speed of operation.Key words: MSP430F149 photoelectric sensor pulse modulation (PWM)一、系统总体设计1.1系统总体方案根据题目要求，本系统总共分为六大部分：第一部分键盘输入信号控制了电机转速和显示。
直流电机转速测控实验
直流电机转速测控实验一、实验目的1. 掌握电机转速的测量原理；学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速；2. 掌握电机转速控制的原理；学会用计算机和传感器组成转速测控系统。
二、实验原理图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。
图1 计算机测控直流电机转速原理框图根据被测环境和对象选择不同转速传感器（光电、霍尔、磁电）实现直流电机转速的测量及控制。
三. 实验仪器和设备1. CSY－5000型传感器测控技术实训公共平台；2. 环形带综合测控实验台；3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版)；4. 12V直流电机调节驱动挂箱；5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件；6. PC机及RS232通讯接口。
四．实验预习要求1.查阅资料，了解旋转轴转速测量的常用方法；2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点；3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理；4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。
五. 实验步骤及内容第一部分：转速测量1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下，连接数据采集模板电源线、RS232通讯线；2、根据你选用的转速传感器，按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线；（注意光电、霍尔传感器为+5V供电，磁电传感器为+15V供电）3、主机箱上0～12V可调电源与电压表（电压表量程选择20V档）及环形带综合测控实验台电机（环形带综合测控实验台背面）接口并接（注意接口的相应极性）；4、检查接线无误后，首先将主机箱上0～12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底（起始输出电压最小）；然后桌面“环形带综合测试软件”（或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”），双击打开，显示图2环形带综合测试程序软件界面；再打开主机箱电源开关给测量系统供电。
图2 环形带综合测试软件界面5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮，串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项，软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面；在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。
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。
电机性能测试报告xls(二)
电机性能测试报告xls（二）引言：本文档是对电机性能进行测试的报告，主要包括测试过程、测试结果分析以及结论总结。
通过对电机的各项性能指标进行详细测试，可以评估电机的性能优劣，为电机的进一步优化和应用提供依据。
正文：一、测试过程1. 测试前准备工作- 准备测试所需的设备和仪器- 检查电机连接和电路接线的可靠性- 校准测试仪器，确保测试的准确性和可靠性2. 转矩测试- 通过应用一定的负载，测试电机输出的最大转矩- 测量不同负载下电机的转矩性能曲线- 分析曲线中的峰值转矩、额定转矩等参数3. 转速测试- 使用转速计测量电机的转速- 通过改变输入电压或控制电机负载，测试电机的转速特性曲线- 分析曲线中的最大转速、额定转速等参数4. 效率测试- 测量电机的输入功率和输出功率- 计算电机的效率- 分析效率随转矩和转速变化的规律5. 温升测试- 在长时间工作状态下，测量电机的温度变化- 通过计算温升，评估电机的散热性能- 分析温升与电机负载、电机结构等因素的关系二、测试结果分析1. 转矩性能- 根据转矩性能曲线，确定电机的最大转矩和额定转矩 - 分析轴向和径向转矩的变化规律- 比较不同负载下电机的转矩输出能力2. 转速特性- 根据转速特性曲线，确定电机的最大转速和额定转速 - 分析转速随电压或负载变化的规律- 比较不同负载下电机的转速稳定性3. 效率表现- 分析电机在不同负载工况下的效率变化- 比较电机在额定工况下的效率与设计指标的符合程度- 评估电机的能量转换效率和能源利用率4. 散热性能- 分析电机的温升与工作时间、负载变化的关系- 评估电机的散热系统设计是否合理- 提出改善电机散热性能的建议5. 其他性能指标- 分析电机的功率因素、无负载电流等指标- 比较电机的响应速度、转矩波动等动态性能指标- 综合评估电机的整体性能表现结论：根据对电机性能的测试和分析，得出以下结论：- 电机的最大转矩为XX Nm，额定转矩为XX Nm，符合设计要求；- 电机的最大转速为XXX rpm，额定转速为XXX rpm，满足应用需求；- 电机在额定负载下的效率为XX%，与设计预期一致；- 电机的散热性能良好，温升控制在设计范围内；- 电机的其他性能指标均符合设计要求。
电机的几种测速方法
电机的几种测速方法合肥工业大学自动化研究所(230009) 肖本贤 陈荣保安徽省电力工业局中心调度所(230061) 李 斌 葛 晖 【摘要】分析讨论了几种常用的电机测速方法的特点和应用,它对不同使用场合,选择合适的测速方法构成转速闭环具有实际意义。
关键词 测速方法 反馈测量 传感器一、引言数控系统中,检测是不可缺少的一个重要环节。
在N C 机床中,最关键的检测环节就是电机进给速度与位置的测试。
为了提高N C 机床中电机的调速与伺服性能,如调速精度、稳定性和快速性,均需采用转速闭环控制,从而需要检测电机的转速,其检测方法多种多样,且与选用的传感器类型有关,但概括起来主要有脉冲数字式、电压模拟式及专用集成电路方式。
因此在选配时要根据不同的使用场合,全面衡量。
因此,我们针对带有转子位置检测器这类伺服电机,分析讨论了与之相适应的几种测速方法,并对各种方法作了研究和评价。
二、永磁直流测速发电机永磁直流测速发电机以其灵敏度高、线性误差小、受温度变化的影响较小、结构简单、耐振动冲击、极性可逆等优点目前受到了广泛应用,但由于电刷和换向器的存在带来一些弊病:如可靠性差,使用环境受到限制,电刷与换向器的摩擦,增加了被测电机的粘滞转矩;电刷的接触压降造成了输出低速时的不灵敏区,如图1所示;电刷与换向器的间断接触或不良接触引起射频噪声,产生无线电干扰的高频纹波;以及电刷压降引起输出电压的不稳定等。
以上缺点都是有刷直流测速发电机固有的,有些缺点可通过特殊设计、补偿及滤波方法来解决,它是以电压的形式直接给出被测电机的转速。
图1 直流测速发电机的实际输出特性三、无刷直流测速无刷直流测速发电机从根本上取消了电刷与换向器这种接触装置,改善了测速发电机的性能,提高了运行的可靠性,是直流测速机的一个发展方向。
产品的无刷化已成为一种明显的发展趋势。
特别是电子技术的发展,使其测速电路的集成化程度有了迅速提高,赋予新型机电一体化方波无刷直流测速发电机更强的生命力。
光电编码盘测量电机速实验实验报告
实验七电机测速及悬浮实验
Temp=Counter+((End-Start+1)>>1); if(Type^(lValue<Temp)) { if(Type) Counter=Temp; Start=(Start+End+1)>>1; Type=false; } else { if(!Type) Counter=Temp; End=(Start+End-1)>>1; Type=true; } } return Start; }
实验七电机测速及悬浮实验
由上面的数据可看出.如果,按照序号 01327645 的方式遍历循环码.其编码实值是按自然 数顺序排列.反之,如果按此顺序遍历其二进制实值.则会发现遍历过的数据的个数减一即为 二进制码所对应循环码的实值.再观察序号顺序,我们会发现: 如果把二进制码分半,前半部分 从前向后遍历,后半部从后向前遍历.如果分半部分可再分,则再将其分半.并按照前半部分从 前向后遍历(分解),后半部分从后向前遍历的方式遍历(分解).直到不可分.即可实现按序号所 描述顺序遍历二进制码.如果,按此顺序遍历二进制码,我们可以很方便地在序列中找到所要 的二进制码与其对应的循环码.本思想可以很方便地用递归实现.这样就实现了二进制到循环 码的转换.同样,循环码到二进制的转换,也可以用相同的方法推出.为了加快运算,我们跳过不 必要的遍历将递归改为递推.这样就实现了循环码与二进制之间的快速转换.此算法的时间复 杂度约为 O(n),n 为要转换数据的 BIT 数.
main() {
实验七电机测速及悬浮实验
long input=0; #ifdef test //程序测试部分 clock_t cStart,cEnd; unsigned long dTime; cStart=clock(); for (input=0;input<9999999;input++)
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。
单片机测量电机转速完整版
几测量毘机转速』Document serial number [NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108]1・摘要测速是工农业生产中经常遇到的问题，学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。
要测速，首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。
只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数，即可获得转速的信息。
2.系统结构本文主要针对电机的转速进行测量，然后用数码管把电机的转速显示出来！木装置主要有两部分构成。
1光电测速部分。
2测得的脉冲处理处理和显示部分！光电测速部分主要由光电传感器构成！脉冲处理部分主要经施密特触发器对接收到的脉冲进行波形校正，由单片机的T1 口输入，经80C51处理后显示输出电机的转速下而我们来了解一下光电测速部分！3、脉冲信号的获得可以有多种方式来获得脉冲信号，这些方法有各自的应用场合。
下而逐一进行分析。
3・1霍尔传感器霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输岀通常是集电极开路（0C）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。
如图1所示是CS3020的外形图，将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc,地，输出。
图1 CS3020外形图使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单, 只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。
如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。
在粘磁钢时要注意，霍尔传感器对磁场方向颔感，粘之前可以先手动接近一下传感器，如果没有信号输出，可以换一个方向再试。
电机测速方法
电机测速方法
电机测速方法
一: 常用测速电机
1、数字式电机测速仪：它可以将被测轴的转速经过传感器直接转换成一个数字显示值，比较容易阅读，可以测量不同类型的电机。
2、指针式电机测速仪：它可以将被测轴的转速经过传感器转换成一个指针显示的值，准确度较高，但只能测量一种类型的电机，稳定性较差。
3、正反向测速仪：它可以测量被测电机在正向和反向两个方向的转速，准确度较高，稳定性较好，但只限于某一种类型的电机使用。
二：测速原理
测速原理主要根据电机的转速来计算电机的转速，该原理主要利用电机的转速经过传感器转换成一个数字显示值或指针显示的值的
原理。
此外，还可以利用磁铁、光缆和编码器等作为传感器的原理来测量电机的转速力。
三：测速步骤
1、准备测试仪器：首先要准备好测速仪，并按照使用说明书的步骤配置好测速仪，以测试要求的准确度与精度来设置测速仪；
2、准备被测物体：将被测物体固定在测速仪上，并将电源线和控制线接好；
3、设置测速仪：根据被测物体的规格参数来设置测速仪，以测试要求的准确度与精度来设置测速仪；
4、启动测速仪，摆动电机：按下启动键后，摆动电机，运转到设定的转速；
5、检查结果：检查测速仪的显示值，是否和要求的精度和准确度一致，如不一致则修改测速仪的参数，重新测试。
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。
基于单片机的电机转速测量仪设计
摘要本文讨论了以STC89C51单片机为核心的电机转速测量的硬件设计和软件设计，硬件主要由光电传感器、信号整形、LED数码管显示几局部组成。
详细介绍了利用光电传感器技术在电机转速测量中的实现及应用，以及对电机转速进展测量，并由数码管显示转速。
随着汽车及电子技术的开展，转速测量技术也在不断创新，各种转速测量仪在工业得到广泛应用，对电机的转速进展测量极大的提高了自动化程度。
关键字：单片机，光电传感器，信号整形，LED显示Design of Motor Speed Measurement InstrumentBased on MCUAbstractThis article discussed take STC89C51 monolithic integrated circuit as the core electrical machinery tachometric survey hardware design and the software design, the hardware mainly by the photoelectric sensor, t he signal shaping, the LED nixietube demonstrated that several parts compose. Introduced in detail the use photoelectric sensor technology and applies in electrical machinery tachometric survey's realization, as well as carries on the survey to the electri cal machinery rotational speed, and demonstrates the rotational speed by the nixietube. Along with the automobile and electronic technology's development, the tachometric survey technology unceasingly is also innovating, each kind of rotational speed measu ring instrument obtains the widespread application in the industry, carried on the survey enormous enhancement automaticity to electrical machinery's rotational speed.Keywords:Monolithic integrated circuit,Photoelectric sensor,Signal shaping,LED demonstrated目录1 绪论41.1设计题目41.2课题背景42 转速测量系统的设计52.1 转速测量方法及比拟52.1.1测频原理62.1.2．测周原理72.1.3．计数器原理72.2测量方案设计92.2.1 转速测量原理92.2.2 系统原理93 硬件电路设计103.1 电源模块103.1.1 LM2596开关电压调节器113.1.2 单片机和显示供电电路123.1.3 电机电源供电电路133.2单片机模块133.2.1 复位电路143.2.2 晶振电路153.2.3 单片机系统163.3 显示模块213.4 红外模块224 软件设计244.1 软件设计概述244.2 软件设计方案244.3 系统主程序254.4 显示子程序264.5 中断子程序275 系统调试285.1硬件调试285.2 软件调试295.3系统综合调试30结论31附录32参考文献40致411 绪论1.1设计题目题目：转速测量仪要求完成技术指标：1. 测量电机转速围0——9999转/分；2．通电就开场测量，按键后复位；3．八位数码管显示，误差<5%；1.2课题背景目前，在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合。
测量电机转速的方法
测量电机转速的方法
有几种方法可以测量电机的转速，以下列举几种常见的方法：
1. 频率测量法：通过电机输出的频率来确定电机的转速，可以使用示波器或专业的转速测量仪器来进行测量。
2. 光电转速计法：使用光电转速计，将光电传感器安装在电机转子上，当转动时，传感器会产生脉冲信号，这些信号可以被计算机或仪器直接读取或转化为转速值。
3. 滑环式转速计法：滑环式转速计通过电机转子上的滑环提供转速信号，信号通过频率计或转速计转化为转速值。
4. 振动传感器法：通过在电机外部安装振动传感器，从电机转子的振动频率来计算转速。
5. 角度编码器法：使用角度编码器可以测量电机转子的角度和方向，并从中确定转速。
无论采用哪种方法，都需要先根据电机的实际情况选择合适的测量方法。
电机测试方法及过程
电机测试方法及过程电机测试是指对电动机进行全面、准确、科学的性能测试，以了解电机的工作状态、质量状况及性能参数，为电机的选用、维护和检修提供参考依据。
一、电机测试的准备工作1.根据电机的型号和规格，查阅电机的技术资料和测试标准，确定测试项目和要求。
2.对测试仪器进行校准和验证，确保测试仪器的准确性和可靠性。
3.清理电机表面，确保电机无油污和杂质，以免影响测试结果。
二、电机静态测试1.直流电阻测量：使用万用表或示波器在电机绕组之间测量直流电阻，以判断绕组是否正常。
2.绝缘电阻测量：使用绝缘电阻测试仪测量绕组与地之间的绝缘电阻，以评估绝缘性能。
3.绝缘电压试验：使用高压测试仪对绕组与地之间施加高电压，以测试绝缘强度和绝缘性能。
三、电机动态测试1.空转测试：将电机轴端与负载断开，施加额定电压，测量电机的电流、功率、转速、效率等参数。
2.负载测试：施加额定电压，将适当负载加到电机轴端，测量电机在不同负载下的电流、功率、转速、效率等参数。
3.起动测试：施加额定电压，测量电机的起动电流和起动时间，评估电机的起动性能。
4.转矩测试：施加额定电压，测量电机在不同负载下的输出转矩，评估电机的负载能力和扭矩特性。
5.电磁噪声测试：使用声级计或振动传感器测量电机的电磁噪声水平，评估电机的噪声性能。
四、电机测试数据的分析和评估1.对测试所得的数据进行整理和分析，绘制曲线图或柱状图。
2.比较测试结果与标准要求或参考值，评估电机的性能状况和质量水平。
3.与历史数据进行对比，判断电机的变化趋势和健康状况。
五、测试结果的报告和记录1.将测试结果整理成报告，包括测试项目、测试条件、测试数据、分析评估和建议。
2.对电机的测试结果进行记录和保存，以备日后查询或作为参考依据。
总结：电机测试是对电动机进行全面、准确、科学的性能测试的过程，通过静态测试和动态测试，可以了解电机的工作状态、质量状况及性能参数。
电机测试具有重要的意义和价值，可以为电机的选用、维护和检修提供参考依据。
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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