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电机转速表说明书_图文

发布时间:

电机转速测量仪设计说明书
设计背景:
在 很 多 工 业 自 动 控 制 领 域 和 汽 车 上 ,经 常 会 遇 到 各 种 需 要 测量电机转速的场合.传统的电机转速测量方法是采用直流测 速机,其原理是由被测电机拖动测速发电机,再对测速发电机 产生的电压进行测量,将电压换算成转速.采用采用这种方法 主要有如下缺点:首先,测速发电机作为被测电机的负载,必 然对转速产生影响,在一定情况下影响测量精度;其次,测速 发电机电压作为模拟量,无法直接与数字控制系统连接,必须 经 过 A/ D转 换 , 增 加 系 统 控 制 的 复 杂 程 度 ; 最 后 , 由 于 制 造 工 艺的限制,测速发电机的性能很难有大的提高,在某些场合测 速发电机甚至影响整个系统的性能。 本 产 品 针 对 这 种 情 况 , 设 计 并 实 现 了 以 AVR mega16单 片 机 为核心的电机转速测量仪,该测量仪不仅满足了装备的测速要 求,而且相对于直流测速机更具有测量精度高、体积小、性价 比高等优点。

设计思想:
常 用 的 转 速 测 量 方 法 有 T法 、 M法 和 M/ T法 , 综 合 考 虑 三 种 方 法 的 优 缺 点 及 测 量 要 求 , 本 产 品 采 用 M测 速 法 , 即 : 在 一 定 的 采 样 时 间 内 测 出 旋 转 编 码 器 的 脉 冲 数 ,转 化 为 所 测 电 机 的 转 速 。 总体框图如下:

电机转速信号

直 流 稳 压 电 源

数码管显示



片 图1



模块设计:
电 源 模 块 :本 系 统 采 用 线 性 直 流 稳 压 电 源 ,由 变 压 器 ,整 流

桥和稳压管组成。原理图如图2

图2 主 电 路 模 块 : 主 电 路 以 ATMEL公 司 生 产 的 AVR mega16单 片 机 为核心实现转速测量。如图3

图3 显 示 模 块 : 显 示 电 路 使 用 了 5位 LED作 为 显 示 , 满 足 显 示 转 速 的 范 围 ±9999 r/ min的 要 求 。 如 图 4

图4 本 产 品 主 电 路 板 预 留 JTAG接 口 , 可 以 方 便 地 修 改 程 序 , 作 为深度测量等其它仪表使用。

主程序流程图:

开 始

系统初始化

计数器开始 计数

停止计数, 调中 停止计数, 断程序

显 示

调中断函数

图5

测试结果:
该数据是电机工作在额定状态下所测得的 单 位 : r/min 额定转速 第一次 第二次 第三次 1420 1421 1421 1420

总结:
经过三个多月的奋战,电机转速测量仪的设计已经完成, 通过这次参赛,使我学到了很多课堂里学不到的知识,对所学 的知识有了更深层次的理解和认识,动手能力和解决问题的能 力有了很大提高。设计过程总体来说比较顺利,虽然也遇到了 一些棘手的问题,但在指导老师李绍民老师的悉心指导下都迎 刃 而 解 ,李 老 师 在 学 术 上 严 格 要 求 ,在 学 术 上 一 丝 不 苟 的 精 神 , 使我受益匪浅,在此向李老师表示衷心的感谢。

注: 方便演示, 产品附带了一个模拟旋转编码器的电路板, 为 随
由 555定 时 器 构 成 ,用 来 产 生 转 速 信 号 ,改 变 阻 值 即 可 得 到 不 同 的转速。

课题名称 项目负责人 负责人联系电话 提交时间

电机转速测量仪 韦小* 15998536591

项目来源 指导教师 专业班级

微机化产品大赛 李绍民 自动化 074

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