转速丈量原理
转速的丈量办法许多,依据脉冲计数来完成转速丈量的办法主要有M法(测频法)、T法(测周期法)和MPT法(频率周期法),该体系采用了M法(测频法)。因为转速是以单位时刻内转数来衡量,在改换过程中多数是有规则的重复运动。依据霍尔效应原理,将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边缘,转盘随测轴旋转,磁钢也将跟着同步旋转,在转盘下方设备一个霍尔器材,转盘随轴旋转时,受磁钢所发生的磁场的影响,霍尔器材输出脉冲信号,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联系:
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依据公式即可计算出直流电机的转速。
丈量电机转速的第一步便是要将电机的转速表明为单片机能够辨认的脉冲信号,然后进行脉冲计数。霍尔器材作为一种转速丈量体系的传感器,它有结构结实、体积小、重量轻、寿命长、设备便利等长处,因而选用霍尔传感器检测脉冲信号,其根本的丈量原理如图所示,当电机滚动时,带动传感器运动,发生对应频率的脉冲信号,经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数设备,进行转速的丈量。
霍尔传感器测转速计划
霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,发生横向电位差的物理现象。当电流经过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两边面会呈现横向电位差。使用霍尔效应能够规划制成多种传感器。霍尔电位差UH的根本联系为:
式中KH――霍尔系数;n――单位体积内载流子或自由电子的个数;q――电子电量;I――经过的电流;B――垂直于I的磁感应强度
使用霍尔效应表达式:UH=KHIB,当被测物体上装上N只磁性体时,物体每转一周磁场就改变N次,霍尔电势相应改变N次,输出电势经过扩大、整形和计数电路就能够丈量被测旋转物的转速。
丈量设备
本事例以试验室霍尔元件丈量圆盘转速为例。
试验设备:CSY2000系列传感器与检测技能试验台。
1、主控台部分,供给高安稳的±15V、+5V、±2V~±10V可调、+2V~+24V可调四种直流稳压电源;主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。
2、旋转源0-2400转/分(可调)需用器材与单元:霍尔传感器、5V直流源、转速调理设备、滚动源单元、数显单元的转速显现部分。
试验计划
1.试验设备如下图
2.将5v直流源加于霍尔元件电源输入端。
3.将霍尔转速传感器输出端(黄)刺进数显单元Fin端。
4.将转速调理中的2V-24V转速电源引进到台面上滚动单元中滚动电源2-24VK插孔。
5.将数显单元上的转速/频率表波段开关拨到转速档,此刻数显表指示转速。
6.调理转速调理电压使滚动速度改变。调查数显表转速显现的改变。