針對(duì)電機(jī)、機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)速檢測(cè)及性能優(yōu)化，提出了基于霍爾傳感器的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，以單片機(jī)為主控制器，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸測(cè)量和LED顯示，實(shí)現(xiàn)電機(jī)超速時(shí)系統(tǒng)報(bào)警的設(shè)計(jì)思想。然后根據(jù)霍爾傳感器的馬達(dá)測(cè)速電路設(shè)計(jì)及調(diào)試結(jié)果，證明了優(yōu)化設(shè)計(jì)的硬件電路部分及軟件程序完全有效、可靠，不僅滿足了整體設(shè)計(jì)的要求，而且實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)測(cè)速精度的非接觸測(cè)量和性能監(jiān)測(cè)。
在電動(dòng)機(jī)、機(jī)床主軸、交通工具動(dòng)力系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量，是電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)安全運(yùn)行和穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，也是根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的首要條件。如馬達(dá)、造紙機(jī)械、卷?yè)P(yáng)機(jī)等馬達(dá)設(shè)備都能控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，采集和控制目標(biāo)速度值必須連續(xù)進(jìn)行，保證系統(tǒng)的安全性。并能對(duì)目標(biāo)的速度進(jìn)行檢測(cè)和顯示。但實(shí)現(xiàn)非接觸、高精度的速度測(cè)量一直是傳感器研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。為此，本文設(shè)計(jì)了一種以MSP430單片機(jī)為核心，基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與控制系統(tǒng)。其顯著優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，傳輸錯(cuò)誤率低，實(shí)現(xiàn)了非接觸、離線、高精度的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。
荷爾感應(yīng)器
霍爾傳感器，霍爾傳感器一般用于溫度變化范圍可達(dá)-40℃~150℃的大范圍環(huán)境中。主要電路包括信號(hào)放大電路、溫度補(bǔ)償電路、輸出波形調(diào)整的斯密特觸發(fā)器等，并配以溫度補(bǔ)償電路，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。而且霍爾傳感器芯片體積小，穩(wěn)定性好(如圖1)，抗干擾能力強(qiáng)。
在電機(jī)轉(zhuǎn)子附近安裝小型霍爾傳感器，在待測(cè)轉(zhuǎn)子上安裝磁鋼。在測(cè)量時(shí)，磁鋼與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其周圍磁場(chǎng)會(huì)周期性地變化，從而產(chǎn)生周期性的霍爾電壓變化。所以，在測(cè)量電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳感器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)電路分析，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，并將其輸出到計(jì)數(shù)器或計(jì)數(shù)裝置中，用計(jì)數(shù)脈沖數(shù)來(lái)反映電機(jī)的速度。
硬線設(shè)計(jì)
傳感器的速度測(cè)量部分，信號(hào)放大和濾波電路，MSP430單片機(jī)系統(tǒng)，LED顯示電路，報(bào)警電路，串行通訊電路，電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路，電源電路等。以上電路的各個(gè)部分共同完成信號(hào)的采集、信號(hào)的調(diào)整、信號(hào)的單片機(jī)輸入和單片機(jī)輸出。
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