課程設(shè)計電機轉(zhuǎn)速測量檢測技術(shù)

課程設(shè)計一電機轉(zhuǎn)速測量一、設(shè)計目的1、把握電機轉(zhuǎn)速測量方法。2、了解工業(yè)上輸送線測量速度傳感器。3、利用開放式傳感器試驗箱更具體的了解測量速度傳感器的工作原理和應(yīng)用，并模擬實際的采集和記錄功能。4、把握正確調(diào)試電路的方法。二、設(shè)計任務(wù)及要求1、測量電機轉(zhuǎn)速。2、依據(jù)所供給的設(shè)備，正確選擇傳感器、相關(guān)元件。計算機、LabVIEW虛擬儀器軟件和DRLAB快速可重組綜合試驗臺為必選設(shè)備；傳感器的范圍已經(jīng)給定、其他元件可依據(jù)自己需求自行選擇。3、論述根本原理，并畫出相關(guān)電路圖。論述本次設(shè)計中所設(shè)計到的全部相關(guān)學問概念及原理；電路圖可以參考教材電路，最好自己設(shè)計。4、依據(jù)電路原理圖在開放式傳感器試驗箱中搭建電路。在調(diào)試電路時留意各元件的性能參數(shù)指標，避開損壞。通過轉(zhuǎn)變可調(diào)電阻大小轉(zhuǎn)變電機轉(zhuǎn)速，較抱負電機轉(zhuǎn)速范圍：10轉(zhuǎn)/分~50轉(zhuǎn)/分5、參考已完成的腳本，使用LabVIEW來設(shè)計光電傳感器虛擬儀器，包括前后面板。腳本中的控件自己任意選擇。腳本中應(yīng)注出自己與合作者的姓名、班級等信息。6、軟硬件結(jié)合驗證，并調(diào)試，直到測試正確。給出測量的結(jié)果和分析，包括數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表格和曲線關(guān)系等。7、答復相關(guān)問題三、設(shè)計使用的儀器和設(shè)備1、計算機2LabVIEW3、DRLAB4、開放式傳感器試驗箱5、應(yīng)變力式傳感器、光敏電阻、集成溫度傳感器、霍爾開關(guān)傳感器CS3020、鉑電阻溫度傳感器、k6、電阻、光源、跳線等四、總體設(shè)計(一) 設(shè)計方案1CS3020。23LabVIEW編寫試驗?zāi)_本。4(二) 根本原理圖1-1是霍爾開關(guān)集成傳感器的內(nèi)部構(gòu)造框圖。當有磁場作用在傳感器上時，依據(jù)霍爾效應(yīng)原理，霍爾元件輸出霍爾電壓Vh，該電壓經(jīng)放大器放大后，送至施密特整形電路。當放大后的Vh電壓大于“開啟”閥值時，施密特整形電路翻轉(zhuǎn)，輸出高電平，使輸出三極管導通。當磁場減弱時，霍爾元件輸出的Vh電壓很小，施密特整形電路再次翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，輸出三極管關(guān)閉。這樣，一次磁場強度的變化，就使傳感器完成一次開關(guān)動作。當被測電機飛輪上裝有NN次，霍爾傳感器輸出的電平也變化N次，通過計算即可知道電機的轉(zhuǎn)速。??1-1原理圖五、具體步驟(一) 硬件實現(xiàn)步驟：1、預(yù)備相應(yīng)的硬件設(shè)備，包括傳感器和其它元器件。2、按圖1-21-3，在試驗電路板上搭建好電路，并認真檢查接線；可參考接線圖1-4；3、安裝好電機，調(diào)整霍爾傳感器同電機飛輪的相對位置，使傳感器正面同磁體的距離5mm左〔，轉(zhuǎn)速n，脈沖頻率為f，則有：n=f/N。通常，轉(zhuǎn)速的單位是轉(zhuǎn)/分鐘，所以要在上述公式的得數(shù)再60，才是轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，即n=60×f/N〕注：試驗中搭建電路時確?；魻杺鞲衅鞯娜齻€引腳連接正確，將霍爾傳感器較窄的一面對準飛輪上的磁體，并使兩者之間距離保持在大約5mm。1－2電路圖1－3管腳說明1－4電路連接圖(二) 軟件實現(xiàn)步驟1、在桌面上運行LabVIEW主程序圖標,或在“開頭”程序中運行快捷方式。進入LabVIEW1-5示。2、點擊選項2、點擊選項，或者點擊文件—>建VI1-6所示。圖1-5 LabVIEW工作平面1-6建VI31-7、1-81-7前面板1-8程序框圖4、〔在設(shè)計虛擬儀器界面前，需要對所設(shè)計的系統(tǒng)有完整的了解，知道其需要用到的針對此個霍爾傳感器轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計，需要兩個數(shù)值輸入控件分別把握采集芯片的采樣頻率和采樣長度，需要一個布爾開關(guān)來把握界面腳本的運行與停頓，需要一個波形圖顯示控件來實時顯示信號波形；找到需要的全部控件，并將其置于前面板上，右鍵點擊前面板彈出控件選板，點擊數(shù)值控件->點擊數(shù)值輸入控件，如圖1-9所示；圖1-9 選擇數(shù)值輸入控件51-10所示；圖1-10 添加有數(shù)值輸入控件的界面6、如步驟5所示再次添加一個數(shù)值輸入控件，如圖1-11所示；圖1-11 再次添加有數(shù)值輸入控件的界面7、將這兩個數(shù)值輸入控件的標簽分別改成其對應(yīng)把握的內(nèi)容，以便利系統(tǒng)設(shè)計和原理程序框圖的連接，雙擊“數(shù)值”和“數(shù)值1-12所示；1-12更改標簽后的界面8、右鍵點擊前面板彈出控件選板，點擊布爾控件->1-13所示；1-13點擊布爾控件9、〔布爾控件中各控件的作用根本全都，可依據(jù)個人喜好來選擇〕選擇開關(guān)按鈕后，將其置1-14所示；圖1-14 選擇開關(guān)按鈕10、 右鍵點擊前面板彈出控件選板，點擊圖形控件->點擊波形圖，如圖1-15所示；圖1-15 波形圖選擇1、 選擇波形圖后〔波形圖依據(jù)實際需要來選擇，將其置于適宜的位置，如圖1-16所示；圖1-16 初步完成的前面板界面12、 在前面板上按住CTRL+E或者點擊窗口->選擇顯示程序框圖激活程序框圖界面，如圖1-17所示；圖1-17 程序框圖界面13、 右擊程序框圖界面彈出函數(shù)選板，點擊選擇VI,如圖1-18所示1-18函數(shù)選板14、 選擇下拉菜單中，selectaVI選項，如圖1-19所示1-19選擇子VI1、 在對話框中選擇getUSBAdwave11，如圖1-20所示，1-20選擇虛擬采集芯片16、 點擊確定，將虛擬采集芯片放置到程序框圖上，如圖1-21所示；1-21放置虛擬采集芯片17、調(diào)整各控件的布局以便利連線，將輸入數(shù)值控件和布爾開關(guān)分別連接到虛擬采集芯片對應(yīng)的連接處，將虛擬采集芯片的三通道輸出連接到波形圖〔默認下通過三通道來采集實際的信號，如圖1-22所示；1-22布局連線18、 右擊程序框圖界面彈出函數(shù)選板，點擊布爾控件->選擇真常量，如圖1-23所示；1-23選擇布爾控件——真常量19、 將真常量控件置于適宜位置并將其連接到虛擬采集芯片的三通道輸入上，以激活虛擬采集芯片的三通道數(shù)據(jù)采集功能，如圖1-24所示；1-24連接真常量控件20、 最終前面板和流程圖框,如圖1-25、1-261-25最終前面板1-26最終程序框圖21、 至此，實際信號的采集、波形顯示全部完成，為測量出飛輪的轉(zhuǎn)速需要對采集到的信號進展分析計算。(三) 設(shè)計整體驗證15mm左右；2、依次翻開試驗箱電源開關(guān)、電路板電源開關(guān)和電機飛輪開關(guān)3、在腳本界面中，點擊連續(xù)運行按鈕 ，點擊開關(guān)按鈕 。此時，觀看試驗運行狀況，如圖1-27。從圖中讀取飛輪轉(zhuǎn)速；此時飛輪轉(zhuǎn)速為54轉(zhuǎn)/分。1-27試驗運行狀況4、通過轉(zhuǎn)變可調(diào)電阻大小轉(zhuǎn)變電機轉(zhuǎn)速，再次觀看試驗運行狀況。如圖1-28所示。此時飛輪37轉(zhuǎn)/分。1-28試驗運行狀況(四) 提交設(shè)計報告設(shè)計報告包括以下主要內(nèi)容：1、設(shè)計目的及要求2、設(shè)計使用的儀器和設(shè)備3、完整的檢測系統(tǒng)設(shè)計方案4、相關(guān)學問及原理5、檢測電路的設(shè)計圖紙及試驗電路6、硬件、軟件試驗步驟7、設(shè)計整體驗證8、小結(jié)9、參考資料1．什么是傳感器？〔傳感器定義〕2．傳感器由哪幾個局部組成？分別起到什么作用？答：傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、根本電路三局部組成敏感元件：感受被測量轉(zhuǎn)換元件：將響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成電參量根本電路：把電參量接入電路轉(zhuǎn)換成電量傳感器特性在檢測系統(tǒng)中起到什么作用？答：傳感器處于爭論對象與測試系統(tǒng)的接口位置，即檢測與把握之首。傳感器是感知、獵取與檢測信息的窗口，一切科學爭論與自動化生產(chǎn)過程要獵取的信息都要通過傳感器獵取并通過它轉(zhuǎn)換成簡潔傳輸與處理的電信號，其作用與地位特別重要。解釋以下名詞術(shù)語：敏感元件;2)傳感器;3)信號調(diào)理器;4)變送器。4．答：①敏感元件：指傳感器中直接感受被測量的局部。和轉(zhuǎn)換元件組成。③信號調(diào)理器：對于輸入和輸出信號進展轉(zhuǎn)換的裝置。④變送器：能輸出標準信號的傳感器1．傳感器的性能參數(shù)反映了傳感器的什么關(guān)系？靜態(tài)參數(shù)有哪些？各種參數(shù)代表什么意義？動態(tài)參數(shù)有那些？應(yīng)如何選擇？答：靜特性是當輸入量為常數(shù)或變化極慢時，傳感器的輸入輸出特性，其主要指標有線性度、遲滯、重復性、區(qū)分力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性。傳感器的靜特性由靜特性曲線反映出來，靜特性曲線由實際測繪中獲得。人們依據(jù)傳感器的靜特性來選擇適宜的傳感器。傳感器的分類１.按傳感