转速测量

摘要

转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,速度测量的精度直接影响系统的控制情况,它是关系测控效果的一个重要因素。不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。本文介绍了三种简单的电机转速测量方案，即：光电红外传感器转速测量、霍尔元件转速测量和基于MMA7361加速度计转速测量。论述了设计方案，传感器原理和电路的设计，同时还对三种方案进行了仔细分析，针对其优缺点，适用场合及研究发展情况作了简要概括。验证表明，三种方案切实可行。

关键词：电机转速测量；光电红外传感器；霍尔传感器；MMA7361；加速度计

Abstract

Speed is the motor an important state parameter, in many sports system and control the, the need to motor speed measuring, speed, the accuracy of measurement directly influence the control system, it is the relation measurement and control the effects of a important factor. Whether dc speed control system or ac speed regulation system, only speed high precision testing can obtain the high precision control system.This paper introduces three kinds of simple motor speed measurement solutions, namely: the photoelectric infrared sensor speed measurement, hall element speed measurement and based on MMA7361 accelerometer measurement speed. Discussing the design scheme, sensor principle and circuit design, also of three kinds of schemes are discussed, the advantages and disadvantages of the carefully, applicable occasions and research development are briefly summarized. Experiments show that three scheme is practical and feasible.

Key words: Motor speed measurement；Photoelectric infrared sensors；Hall element；

MMA7361；accelerometer

目录

摘要

Abstract

第一章绪论 (4)

第二章总体方案设计 (5)

2.1方案论证 (5)

2.2 具体设计方案 (5)

第三章硬件电路的设计 (7)

3.1传感器的选择 (7)

3.2霍尔式传感器的组成与基本特性....................... 错误！未定义书签。

3.3集成霍尔传感器................................................... 错误！未定义书签。

3.4信号处理电路....................................................... 错误！未定义书签。

3.5电机调速部分....................................................... 错误！未定义书签。

3.6键盘、显示器部分............................................... 错误！未定义书签。

第四章软件部分系统地实现 (10)

4.1总体设计思想 (10)

4.2软件的具体实现................................................... 错误！未定义书签。

结论................................ 错误！未定义书签。

致谢................................ 错误！未定义书签。

参考文献 .............................. 错误！未定义书签。

第一章绪论

随着科学技术的飞速发展，在工业的实时控制中，在各种机械设备中控制转速的应用逐渐增多。由于转速控制对系统的稳定性有着至关重要的影响,转速的检测与控制在工业控制中占有很大的比重。为了准确了解工作的情况并加以实时控制，对转速的检测与控制是十分必要的。

目前，虽然在市面上有一些转速测量仪，但它的体积相对庞大、结构复杂、价格比较昂贵，不适用于对体积小的仪器的转速进行测量。在本次设计中，三种电机转速测量方案，即：光电红外传感器转速测量、霍尔元件转速测量和基于MMA7361加速度计转速测量系统结构简单，价格低廉，体积小，抗干扰能力强，适合应用于各种测量转速的电路中。其中，光电红外传感器转速测量采用C8051F020单片机作为主控制器，设计了一个基于光电红外传感器的电机转速检测控制系统。为此，介绍了系统的功能、结构框图，并阐述了其硬件和软件的设计与实现；霍尔元件转速测量采用了霍尔传感器和磁钢构成的脉冲发生器 ,与单片机的接口电路和倍频电路以及所采用的测速算法；基于MMA7361加速度计转速测量，介绍了几种基本的电机转速测量方法，并对这些测量方法进行了比较，给出了基于加速度计进行电机转速测量的硬件电路设计方法和测试系统的工作原理。同时对三种转速测量方案进行了优缺点，适用场合及发展前景的比较。