文档介绍：毕业设计(论文)文献综述
题目: 一种基于单片机的电机转速检测仪设计
专业:电子信息工程
前言
电动机的检测技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、电动控制技术、微机应用技术等。正是这些技术的不断发展使电机检测技术在近20多年来发生了非常大的变化,其中电动机的检测系统已经由模拟控制逐渐向以单片机为主的微处理器检测转变,形成数字和模拟混合的检测系统和纯数字的检测系统,并向全数字化测量方向快速发展着。长期以来,用单片机检测电机转速因为其灵活,简便,小巧等诸多优点广泛地应用于数控机床、工业机器人等工厂自动化的设备中。随着现代化生产规模的不断扩大,各个行业对测速的方法需求愈益增加,并且对其性能也提出了更高的需求。故而研究并制造高性能、高可靠性的电机转速检测系统具有非常重要的意义。
主题
从本世纪开始,国内外的电机检测系统正朝着高精度、高智能化,小型化等方面发展。基于单片机为核心的电机转速检测系统目前已经广泛地应用于数控机床、工业机器人等工厂的自动化设备中,但是总体的水平确还有待提高,和日本,德国,美国等先进的国家相比,有着较大的差距。当前,我处于20世纪90年代中后期。
在很多的运动系统的测量中,都需要对电机的转速来进行测量,速度的测量的精度直接影响着系统的运行的情况,它是关系着检测效果的一个非常重要的因素。而在电机的转速测量中,影响测量精度的主要因素有两个:一是采样点的数量,采样点越多,速度测量的结果就会越精确,尤其是对于低转速的测量。二是采样的频率:采样的频率越高,采样的数据就会越准确,而且可以有效地避免误采数据的现象。
要使电机转速的测量的结果准确,首先需要确定一个非常精确的时钟频率,在准确的时段内
,准确地测得旋转的圈数就可以准确地算出它的转速。由于单片机的主振频率非常高,提供的时钟相当地精确,再加上它内含计数器,用它来测量电机的转速是非常合适的。[18]
测量电机的转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号,从而进行脉冲的计数。霍尔器件作为一种转速测量系统的传感器,具有结构牢固,体积小、寿命长、重量轻、安装方便等优点。当电机转动时,带动传感器会产生对应频率的脉冲信号,经过信号处理之后输出到计数器或其他的脉冲计数装置,进行转速的测量。在实际的使用中,一般需要一个铁质的测速齿轮,齿厚大于2mm即可,将之固定在待测转速的轴上。[17]
当前,电机转速测量的方法有两种:频率法和周期法。这两种测速方法都是对脉冲进行测量,但是测速的范围都受到了一定的限制。
频率法:在规定的检测时间内,测量计数脉冲的个数。虽然检测时间一定,但检侧的起止时间具有随机性,当被测转速较高或电机转动一圈后发出的转速脉冲信号个数较多时,才有较高的测量精度,并且测量准确度随转速的降低而减小。该方法适合于高速测量。
周期法:即m量信号发出脉冲个数所需的时间。该方法在被m转速较低(相邻两个转速脉冲信号间隔时间较大)时,才有较高的测量精度,其测量准确度随着转速的降低而增大。适于低速测量。
一当前,常用的检测方法有:数字式测量方法和电磁式转速传感器检测方法。
转速数字式测量方法:转速数字式测量方法是利用转速的传感器的输出脉冲频率与转速成正比的原理,