1、電機轉速自動檢測班級：指導老師：小組成員： 背景設計：何楓 難點分析：顧佳偉 方案一 霍爾傳感器： 顧佳偉 方案二 光電傳感器： 卿澤華 方案三 電容式傳感器： 呂繼東 方案比較： 卿澤華 選擇方案：全員參與 收獲與體會：呂繼東 PPT：呂繼東 報告整理：何楓 所有成員共同參與本次課設的各個環節，相互學習，共同探討。小組成員分工 電機的電力消耗占到工業生產電能消耗的 50%以上。 電機轉速控制在電機控制中非常重要，適當合理地控制電機轉速，可以達到節約能源，減少損失的目的。 (1)基本鐵耗 (2)空載時鐵心中的附加損耗 (3)電氣損耗 (4)負載時的附加(或雜散)損耗 (5)機械損耗設計背景以每

2、分鐘的轉數來表達，即r/min。 轉速的測量方法轉速儀測量原理變換方式模擬法計數法計數法同步法機械式電氣式電氣式光電式光電式頻閃式發動機轉速儀類別類別型號型號特點特點磁電傳感器SM-10/12/14/16,T-03,SZMB-5/9非接觸式測量，正弦波輸出，中高速測量，感應距離1mm左右磁敏傳感器SMS-12/16非接觸式測量，矩形波輸出，全速速測量，感應距離1mm左右霍爾傳感器HK-10/12/14/16非接觸式測量，矩形波輸出，感應距離35mm左右光電傳感器SZGB-4彈性聯接，接觸式測量，方波輸出WO-DNPW2非接觸式測量，矩形波輸出，感應距離10100mm左右光電編碼器CHA-1彈性

3、聯接，接觸式測量，方波輸出常用的轉速傳感器 根據實際情況我們選擇了其中的3種傳感器進行探究與討論： 霍爾傳感器 光電傳感器 電容式傳感器方案一：霍爾傳感器霍爾傳感器霍爾效應半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩面之間產生電動勢的現象霍爾傳感器工作原理 1）霍爾感應電壓將隨外界磁場強度而變化 2）霍爾元件受到磁鋼所產生的磁場影響，輸出脈沖信號。 3）傳感器內置電路對該信號進行放大、整形，輸出良好的矩形脈沖信號。霍爾元件正弦信號矩形脈沖處理顯示磁場變化放大整形轉速傳感器的實例 方案二：光電傳感器 1）直射式光電轉速傳感器）直射式光電轉速傳感器 2）投射式光電轉速傳感器）投射式光電轉速傳感器 3）反射

4、式光電轉速傳感器）反射式光電轉速傳感器光電轉速傳感器光電轉速傳感器光源為高可靠性可見紅光，無論黑夜還是白天，或是背景光強有大范圍改變都不影響接收效果。反射式光電傳感器電機轉動光電標記反射光電傳感器輸出方波整形單片機處理顯示 方案三：電容式傳感器 電參數型數字式電參數型數字式轉速傳感器轉速傳感器 預變換預變換元件元件（導電齒盤） 變換變換元件元件（電容器） 傳感器利用電容變換原理將被測軸的機械轉速量變傳感器利用電容變換原理將被測軸的機械轉速量變換成電路元件的電容參數換成電路元件的電容參數量量 傳感電路處理成為脈沖電量信號。電容式傳感器原理2022-4-29電容式轉速傳感器的分類 電容式轉速傳感器

5、按欲變換功能分類按極板狀分類按輸出信號相位分類 變面積型變介電常數型 平板型 圓柱面型 齒型齒型 單一型 差動型電容式轉速傳感器 定極板2被制成齒數與齒盤1的齒數相等的齒座 齒頂 組成N個個圓柱面型傳感器 齒形傳感器是相同齒盤的圓柱面型傳感器的Z倍。 1.齒輪 2.定級 3.電容式傳感器 4.頻率計傳感器類別傳感器類別霍爾傳感器霍爾傳感器光電傳感器光電傳感器電容式傳感器電容式傳感器工作原理利用霍爾效應原理將被測物理量轉換成電動勢。把被測非電量轉換成光把被測非電量轉換成光量的變化，借助光電元量的變化，借助光電元件進一步將光量轉換成件進一步將光量轉換成電量。電量。把被測非電量的變化轉換為電容量變化

6、。優點結構簡單、體積小、重量輕、頻帶寬、動態特性好和壽命長。結構簡單、形式靈活多結構簡單、形式靈活多樣、體積小、采樣精確、樣、體積小、采樣精確、采樣速度快、敏感范圍采樣速度快、敏感范圍大、非接觸。大、非接觸。結構簡單，靈敏度高,過載能力強，動態響應特性好和對高溫、輻射、強振等惡劣條件的適應性強等。缺點轉換率較低、溫度影響大,磁性易改變輸出有非線性，寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響較大，以及聯接電路較復雜。成本相對較高相對較低相對較低高功耗低超低超低相對較低穩定性較穩定穩定穩定長期穩定傳感器比較 采樣精確采樣精確 采樣采樣速度速度快快 敏感范圍敏感范圍遠遠超過了電感、電容、磁力、超聲波

7、傳感器的敏感范圍 非接觸，可測參數多，范圍廣。 結構簡單，形式靈活多樣，體積小。光電傳感器 通過小組成員的商討我們最終決定采用方案二： 光電傳感器 最終擬定方案反射式光電轉速傳感器實施方案 經過小組各成員的努力和老師的指導幫助，我們順利地完成了本次課程設計。在本次課程設計中，我們首先各自提出自己的方案來研究用傳感器測量電機轉速。然后共同對方案進行比較得出相對較好并且可行的方案。由于本次課設內容已經在平時試驗中已經接觸到了，所以完成起來相對簡單。 通過本次課設讓我們對各種傳感器的結構特點及工作原理有了更深刻的認識，通過電機轉速自動檢測裝置的設計，我們將電機的轉速與能耗相結合，讓我們深刻地感受到傳感器對我們的生