电磁感应强度B来表示。论文网
如果控制电流保持一直不改变,只改变外界的磁场强度,那么霍尔感应电压会跟着一起改变。当我们明白了这个原理后,在电动机转轴上的转盘的边上固定住一个永久性的磁钢,当被测轴带动转盘共同旋转的时候磁钢也会跟随着转盘共同旋转。在转盘附近安装了霍尔元件,在转盘和转轴一起旋转的时候,霍尔元件会被磁钢所产生的磁场影响,然后霍尔元件就可以输出矩形的脉冲信号。它的频率和转速成正比关系,所以要想知道转速只要能够准确测量出脉冲的周期或频率就可以了。当直流电动机转动的时候,会影响传感器,然后就会产生相对应频率的脉冲信号,这些脉冲信号被信号处理后就会被输送到计数器或者是其他脉冲计数装置之中,之后就可测量转速。
3。2 霍尔元件的测速计算
图3-1 霍尔片管脚 管脚接线
这个霍尔元件应用的是三脚的直插式开关型霍尔元件[5]。霍尔元件其中的一个引脚接入5V电源,还有一个引脚接地,当电机转动时,霍尔元件感应的磁场强度就会发生改变,磁场的变化是通过霍尔元件输入的,然后会让霍尔元件输出端电压波形发生变化,产生方型波信号,就可以看到输出的脉冲信号,再把单片机的芯片引脚P3。3连接到A3144霍尔元件的P3。3输出out引脚,就可获得方波变化情况,计算出电机的转速。
脉冲信号的周期:N=60/(P*T)
N为电机的转速;P为电机转一圈的脉冲数;
输出方波信号的周期T来表示。
通过该公式的计算得到电动机的转动速度。
把单片机采集到的转速通过编程传送给LCD就可显示出来。
3。1。1 电机转速控制原理
根据电机励磁方式的不同可以将直流电动机的励磁方式分为两种类型,自励和他励。不同励磁方式显现的机械特性曲线也不一样。直流电动机的转速有下面的公式:
n=U/Cc -TR内/CrCc (公式 3-1)
电压用U表示;励磁绕组电阻用 表示;
磁通(Wb)用 表示;电势常数用C c表示;转矩常量用Cr 表示。
由此可知,直流电机使用调速方法是电枢控制法。它的基本结构有直流电机定子部分和转子两个部分,两者间有着一定大小的气隙,可促使电动机中电路和磁场发生相对得运动。由主磁极、电刷装置和换向极等构成直流电机定子部分,由电枢绕组、换向器和转轴等构成转子部分,如下图3-3所示:
图3-2 直流电机的工作原理图
电枢控制的意思就是在励磁电压不改变的条件下,给电机的电枢上加上电压控制信号,就可实现对电机转速的控制。脉宽调制在电机调速中运用的范围广泛。脉宽调速的意思就是用一个不变的频率去控制电源的导通或断开,在一个周期控制电源“接通”和“断开”的时间,就可改变直流电机电枢上电压的“占空比”,就可改变平均电压的大小,然后实现控制电动机的转速。
图3-3 电动机转速图文献综述
由上图可看出,电动机被一直接通电源的时候,电机最大转速为 ,占空比D= /T,电机的平均速度的表达式为: ,所以改变占空比[6]D,就可以得出不一样的电机转动时的速度,就可以调速了。
3。2 控制程序的设计
软件是基于定时中断进行设计的。把单片机通电后,系统开始准备。按动不同的按钮后就会执行对应的程序,直流电机是正转还是反转由P1。1口的电平的高或低决定。按下加、减速的按钮,可以改变P1。1输出高低电平的占空比,以此来控制高电平或低电平的延时时间,直流电机的转速快慢由控制电压的大小来决定,把测量出电机的转速传到LCD显示屏。 STC89C52单片机的电机转速测量装置的设计+电路图+程序(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_201888.html