STM32的旋转物体转速和位置测量系统设计+电路图+PCB图(3)
时间:2018-04-22 15:15 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
图表3永磁式直流测速发电机 实际上，直流测速发电机的输出特性它并不是严格的线性特性，而与线性特性之间存在有一定的误差[6]。 （二）光电法测速 光电传感器现广泛应用于种器件上，它有各种各样的形式，比如直射式、反射式等，其基本的原理就是当发射管光照射到接收管的时侯，接收管导通，之则断。以透射式为例，如图表4光电传感器原理图所示，当不透光的物体挡住了发射与接收之间的间隙时，开关管关断，否则就打开。为此，可以制作出个遮光叶片如图图表5光电传感器遮光叶片所示，安装在转轴上，当扇叶经过时，产生脉冲信号。当叶片数较多时，旋转一周即可以获得多个脉冲信号。 图表4光电传感器原理图  图表5光电传感器遮光叶片 根据光电效应规律出，当照射在金属表面上的入射光频率大于截止频率时，金属内就将有电子从表面逸出，而逸出的电子数又与入射光的强度成正比。因此，逸出的电子数愈多，光电流则愈大。如果能够测到光从转动物体表面反射后，带回物体的转速信息，那么通过这个信息，就可以把转速给测量出来。 在工程上常用的光电测转速的方法就有测频法、测周期法及计数法这三种形式。这三种方式各有各的特点，但无论从哪种形式来看，其共同点都是要把光电管获得的电脉冲信号输出。 反式光电传感器的工作原理图见图表6反射式光电传感器结构图，它主要由被测旋转部件、反光片（或者反光贴纸）、反射式光电传感器组成，在可以进行精确定位的情况下，在被测部件上对称安装多个反光片或是反光贴纸就会取得较好的测量效果。在如图介绍的实验中，由于测试距离近并且测试要求不高，仅仅在被测部件上只安装一片反光贴纸即可，因此，当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。即通过测出这个跳变频率，就可知道转速n，且[7]。 如果在被测部件上对称安装了多个反光片或是反光贴纸，那么，。为反光片或者反光贴纸的数量。 图表6反射式光电传感器结构图 直射式的光电转速传感器的结构可见图表7直射式光电转速传感器结构图，可以看到，它由开孔圆盘、光敏、光源、元件及缝隙板等构件组成。首先，将开孔圆盘的输入轴与被测轴相连接，当光源发出的光通过开孔圆盘和缝隙板照并射到光敏元件上并且被光敏元件所接收时，传感器就将光信号转为电信号从而进行了输出。开孔圆盘上有许多的小孔，每当开孔圆盘旋转一周时，光敏元件输出的电脉冲个数就会等于圆盘的开孔数，因此，可通过测量光敏元件的输出的脉冲频率，来得知被测转速，即： (1-1) 其中：是转速；是脉冲频率；为圆盘开孔数[8]。 图表7直射式光电转速传感器结构图 （三）霍尔元件测速 霍尔元件是磁敏元件，要想用它来测转速，就必须得在被测的旋转体上装上一磁体，旋转时，每当磁体经过霍尔元件，霍尔元件就会发出一个信号，经放大整形从而得到脉冲信号，也有的霍尔元件可直接输出脉冲信号，输送至单片机运算，两个脉冲的间隔时间就是周期，由周期即可换算出转速；也可记数单位时间内的脉冲数，然后再换算出转速。 ①线性霍尔元件测转速原理 由霍尔效应原理可知：霍尔片处于磁场中时，并在垂直于磁场的方向上通以电流时，霍尔片上与电流以及磁场垂直的方向就会产生霍尔电势差，当通过霍尔片的电流恒定不变时，改变旋转物体上永磁铁，从而改变磁通量,就可以改变。 (责任编辑：qin) |