基于计算机声卡的电机转速测量(实验报告)2

电子技术综合训练设计报告题目：电机转速的M法测量姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：***日期：2011.12.20摘要：电机是电力系统最主要的设备，电机的转速测量有很重要的现实意义。

在本设计中用555构成多谐振荡，成为主电路控制信号的输出和定时的关键部分。

用74LS192N实现电路的计数功能，对光电码盘的脉冲数进行统计，利用门电路控制计数器的计数清零，利用4511BD驱动数码显示器，动态的显示脉冲数目，最后根据脉冲数目计算电机的转速。

关键词：555计时器；计数；显示。

目录1 设计任务和要求…………………………………………………………?1.1设计任务……………………………………………………………?1.2设计要求…………………………………………………………….?2 系统设计…………………………………………………………………?2.1系统要求…………………………………………………………….?2.2方案设计……………………………………………………………?2.3系统工作原理……………………………………………………….?3 单元电路设计……………………………………………………………?3.1 555振荡电路………………………………………………………?3.1.1电路结构及工作原理……………………………………………?3.1.2电路仿真…………………………………………………………?3.1.3元器件的选择及参数确定……………………………………………?3.2 计数电路和显示电路的设计……………………………………?3.2.1电路结构及工作原理…………………………………………?3.2.2电路仿真…………………………………………………………?3.2.3元器件的选择及参数确定…………………………………………….?3.3 整流电路与控制…………………………………………………………4 系统仿真……………………………………………………………………?.5 电路安装、调试与测试……………………………………………………?5.1电路安装………………………………………………………………?5.2电路调试………………………………………………………………?5.3系统功能及性能测试…………………………………………………?5.3.1测试方法设计………………………………………………………?5.3.2测试结果及分析……………………………………………………?6 结论…………………………………………………………………………?7 参考文献……………………………………………………………………?8 总结、体会和建议附录1设计任务和要求1.1设计任务根据已学过的知识，设计用M法测量电机转速的电路图，并显示电机的正反转，给出测量结果与转速的数量关系。

电机转速控制实验报告
1. 实验目的
本实验旨在研究电机转速控制的原理和方法，通过实际操作和数据分析来加深对电机控制的理解，并验证控制算法的有效性。

2. 实验原理
电机转速控制是通过改变电机供电电压或者改变电机绕组的接线方式来控制电机的转速。

在本次实验中，我们将采用调制技术来实现电机转速的控制。

3. 实验设备与材料
- 电机：直流电机
- 控制器：单片机控制器
- 传感器：转速传感器
- 电源
- 连接线
4. 实验步骤
1. 搭建实验电路：将电机和传感器连接至控制器，并接通电源。

2. 编写控制程序：根据所选的控制算法，编写相应的控制程序，并将其烧录至控制器中。

3. 运行实验：根据预设条件，控制电机的转速并记录数据。

4. 数据分析：对实测数据进行分析，验证控制算法的有效性。

5. 实验结果与分析
在实验过程中，我们采用了调制技术来实现电机转速的控制。

通过对控制程序的设计和实验数据的分析，我们得出以下结论：
- 当调制信号的频率增加时，电机的转速也随之增加，说明控制算法的设计是成功的。

- 通过调整调制信号的占空比，我们可以实现对电机转速的精确控制。

6. 实验总结
通过本次实验，我们深入了解了电机转速控制的原理和方法。

实验结果表明，调制技术能够有效地实现电机转速的控制，并且可以通过调整参数来实现不同的控制效果。

在实验过程中，我们还学习了如何编写控制程序和分析实验数据。

这些都对我们进一步深入研究电机控制提供了良好的基础。

7. 参考文献
- 电机控制技术原理与应用教材
- 直流电机转速控制实验指导书。

电机转速测量实验报告实验目的本实验旨在通过测量电机的转速，探究转速与电压、电流之间的关系，以及验证理论公式与实际测量值之间的一致性。

实验器材•直流电机•转速测量仪•多用途测试仪•电阻箱•直流电源•连接线实验步骤1.将直流电机与直流电源相连，通过测试仪测量电机的电流。

2.将转速测量仪与电机连接，确保测量仪的传感器与电机轴心对齐。

3.设置转速测量仪的测量范围，并记录下所选范围。

4.逐渐增加直流电源的电压，记录下每个电压值对应的电机转速。

5.分别测量不同电压下电机的电流，并记录下每个电压值对应的电机电流。

数据记录与分析1.在实验中记录下不同电压下的电机转速和电流数据。

2.绘制电机转速与电压的关系曲线图，并观察曲线的趋势。

3.绘制电机转速与电流的关系曲线图，并观察曲线的趋势。

4.根据实验数据，分析电机转速与电压、电流之间的关系，并给出结论。

5.使用理论公式计算电机转速与电压、电流之间的关系，并与实验数据进行比较，验证理论公式的准确性。

结果与讨论通过实验测量和数据分析，我们得到了电机转速与电压、电流之间的关系。

根据曲线图的趋势和实验数据，我们可以得出以下结论： - 随着电压的增加，电机的转速呈线性增加趋势。

- 在给定电压下，电机的转速与电流之间存在正相关关系。

我们还将实验数据与理论公式进行了比较，发现实验数据与理论公式的计算结果相符，验证了理论公式的准确性。

实验总结通过本次实验，我们深入了解了电机的转速测量方法，并探究了电机转速与电压、电流之间的关系。

通过实验数据和理论计算的对比，我们验证了理论公式的准确性。

在实验过程中，我们还发现了一些潜在的误差来源，例如测试仪器的精度限制、测量误差、实验条件的不完全控制等。

为了提高实验结果的准确性，我们可以进一步优化实验设计，采取更精确的测量仪器和更严格的实验控制。

通过这次实验，我们不仅获得了实际操作的经验，还加深了对电机转速测量原理的理解，为今后在相关领域的研究和应用奠定了基础。

实验三电机驱动及转速测量实验1 实验目的（1）掌握单片机通用I/O 口的使用；（2）掌握使用单片机定时器产生占空比可调的PWM 波；（3）掌握使用单片机定时器2 的捕获功能实现电机转速测量的方法。

2 实验电路2.1 硬件原理图电机控制实验箱的原理框图如图1 所示。

2.2 实验装置接口说明控制系统与电机实验箱通过DB9 插头连接，其接口定义如表1 所示。

3 开发环境程序开发调试软件为KeilC，下载软件为S51ISP4 实验要求（1）通过实验箱上的键盘输入调整PWM 波的占空比，具体要求如下：当按键为0 时，其占空比为20%，LED1 显示值为0；当按键为1 时，其占空比为40%，LED1 显示值为1；当按键为2 时，其占空比为60%，LED1 显示值为2；当按键为3 时，其占空比为80%，LED1 显示值为3；（2）将测量到的电机转速显示到实验箱的数码管LED3~LED6 上，转速单位为“转/分”。

5 软件流程图6 实验步骤1）硬件连接2）程序开发调试软件为KeilC ，下载软件为S51ISP ，先通过单片机控制电机，改变占空比，使用示波器测量转速。

3）硬件连接，将测得转速显示在数码管上。

7 程序#include<reg52.h>#include<absacc.h>#define COMMAND XBYTE[0x1B31]#define DATA XBYTE[0x1B30]#define uchar unsigned char#define Pwm 9000#define CountPerMinute 55286000uchar code table1[]={0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07}; uchar code table2[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};sbit PwmOut=P1^2;long data PwmH;long data PwmL;unsigned int OverFlow=0;void delay(){uchar i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<100;j++);}uchar PulsNum=0; //脉冲数计数器void initmotor();//电机初始化void inittimer();//定时器初始化void init8279();//8279初始化void dis(uchar num,uchar a);//显示子程序void mode(uchar a);//模式选择子程序void speed_ctr(uchar a,uchar b,uchar c);//速度显示子程序void initmotor(){PwmOut=0; //输出低电平PwmH=4500; //PWM 高低点平各定时4500 个数,即占空比为50%PwmL=4500;}void initTimer(){TMOD=0x01; //定时器0 工作于方式1TH0=65535/256; //定时器0 计数初值设置为1TL0=65535%256;ET0=1; //定时器0 中断允许TR0=1; //启动定时器0T2CON=0x09; //定时器2 工作于捕捉方式TH2=0x00; //定时器2 计数初值设置TL2=0x00;ET2=1; //定时器2 中断允许PT2=1; //定时器2 中断优先级最高TR2=1; //启动定时器2}void init8279(){uchar reg;//清除显示RAMCOMMAND=0xd1;do{reg=COMMAND;}while(reg&0x80);COMMAND=0;//设置工作方式COMMAND=0x32;//设置工作频率COMMAND=0x80;//设置显示RAM}void key_in() interrupt 0{uchar keydata;//键入中断COMMAND=0x40;//读入行列号到keydatakeydata=DATA;keydata=keydata&0x3f;//屏蔽高位keydata=table1[keydata];//得到键值dis(0x80,keydata);//第1位显示键值mode(keydata);}void mode(uchar a){PwmH=Pwm*((a+1)*20-6.53)/0.87/100.0;//求占空比PwmL=Pwm-PwmH;}void Pwm_ctr() interrupt 1{if(PwmOut==1) //当前为高电平{TH0=(65536-PwmL)/256; //计数値赋为低电平时间値TL0=(65536-PwmL)%256;PwmOut=0; //输出低电平}else if(PwmOut==0) //当前为低电平{TH0=(65536-PwmH)/256; //计数値赋为高电平时间値TL0=(65536-PwmH)%256;PwmOut=1; //输出高电平}void speed_ctr(uchar a,uchar b,uchar c){unsigned long speed;uchar speed1,speed2,speed3,speed4;speed=CountPerMinute/(65536*a+256*b+c); //计算转速speed1=speed/1000;//速度最高位dis(0x85,speed1); //速度最高位显示在数码管3speed2=(speed-speed1*1000)/100;dis(0x84,speed2); //速度第二位显示在数码管4speed3=(speed-speed1*1000-speed2*100)/10;dis(0x83,speed3); //5speed4=speed-speed1*1000-speed2*100-speed3*10;dis(0x82,speed4); //6}void time2() interrupt 5{uchar datal,datah;if(EXF2==1) //捕获引起的中断{PulsNum+=1; //脉冲个数加1if(PulsNum==1) //定时器清零{OverFlow=0;TH2=0;TL2=0;}else if(PulsNum==9) //电机转一圈后计算转速{TR2=0;datal=RCAP2L; //读取捕捉值datah=RCAP2H;speed_ctr(OverFlow,datah,datal);TR2=1;PulsNum=0; //脉冲个数清零}EXF2=0; //清中断标志}else if(TF2){OverFlow++; //溢出次数加一TF2=0; //清中断标志}void dis(uchar num,uchar a){COMMAND=num;//选择第几位显示数据a=table2[a];//得到数据的段码DA TA=a;delay();}void main(){inittimer();initmotor();init8279();EX0=1;//开外部中断0IT0=1;//外部中断0边沿触发EA=1;//开中断while(1);}8 实验心得掌握单片机通用I/O 口的使用，掌握使用单片机定时器产生占空比可调的PWM 波，对改变PWM波的占空比的计算方法有了深入练习，了解了使用单片机定时器2 的捕获功能实现电机转速测量的方法。

测控实验报告电机驱动及转速测量实验实验目的：1.理解电机驱动的基本原理；2.掌握电机的驱动方式及控制方法；3.学会使用光电编码器测量电机转速；4.了解电机在不同转速下的性能特点。

实验器材：1.电机驱动装置；2.光电编码器；3.转速测量仪。

实验步骤：1.将电机与电机驱动装置连接，并接通电源；2.设置电机驱动的参数，包括电流、电压等；3.钳住电机的轴心，使其不能转动；4.将光电编码器与电机轴连接；5.将转速测量仪连接到光电编码器，并设置好测量参数；6.解除电机的钳住状态，使其开始旋转；7.启动转速测量仪并记录电机的转速；8.增加电机驱动的电流或电压，再次记录电机的转速；9.重复步骤7和8，直至达到一定的转速范围。

实验数据处理：1.将实验记录的电机转速数据整理成表格，包括不同电流或电压下的转速；2.绘制电机转速与电流或电压之间的关系曲线；3.分析曲线的特点，如转速与电流或电压的线性关系、转速的上限等。

实验结果与讨论：根据实验数据和曲线分析可得：1.电机的转速与电流或电压呈正相关关系，增加电流或电压会使电机的转速增加；2.当电流或电压达到一定值时，电机的转速会趋于稳定，不再继续增加；3.电机在低速和高速情况下性能可能有所变化，如启动力矩、转速稳定性等。

实验结论：通过电机驱动及转速测量实验，我们掌握了电机驱动的基本原理和控制方法，学会使用光电编码器测量电机转速，并了解了电机在不同转速下的性能特点。

实验结果显示，电机的转速与电流或电压呈正相关关系，并且当电流或电压达到一定值时，电机的转速趋于稳定。

此外，电机在低速和高速情况下的性能可能有所变化。

这些实验结果对电机的应用、控制和优化具有重要的参考价值。

课程设计一 电机电机转速测量转速测量一、设计目的1、 掌握电机转速测量方法。

2、 了解工业上输送线测量速度传感器。

3、 利用开放式传感器实验箱更具体的了解测量速度传感器的工作原理和应用，并模拟实际的采集和记录功能。

4、 掌握正确调试电路的方法。

二、设计任务及要求1、 测量电机转速。

2、 根据所提供的设备，正确选择传感器、相关元件。

计算机、LabVIEW 虚拟仪器软件和DRLAB 快速可重组综合实验台为必选设备；传感器的范围已经给定、其他元件可根据自己需求自行选择。

3、 论述基本原理，并画出相关电路图。

论述本次设计中所设计到的所有相关知识概念及原理；电路图可以参考教材电路，最好自己设计。

4、 按照电路原理图在开放式传感器实验箱中搭建电路。

在调试电路时注意各元件的性能参数指标，避免损坏。

通过改变可调电阻大小改变电机转速，较理想电机转速范围：10转/分~50转/分5、 参考已完成的脚本，使用LabVIEW 来设计光电传感器虚拟仪器，包括前后面板。

脚本中的控件自己任意选择。

脚本中应注出自己与合作者的姓名、班级等信息。

6、 软硬件结合验证，并调试，直到测试正确。

给出测量的结果和分析，包括数据数据表格和曲线关系等。

7、 回答相关问题三、设计使用的设计使用的仪器和设仪器和设仪器和设备备1、 计算机2、 LabVIEW 虚拟仪器软件3、 DRLAB 快速可重组综合实验台4、 开放式传感器实验箱5、 应变力式传感器、光敏电阻、集成温度传感器、霍尔开关传感器CS3020、铂电阻温度传感器、k 型热电偶、二集管温度传感器、三集管温度传感器、噪声传感器。

6、 电阻、光源、跳线等四、总体设计设计方案(一)设计方案1、传感器的选择：霍尔开关传感器CS3020。

2、硬件实现：通过霍尔开关传感器与电机飞轮上的小磁片产生霍尔效应。

3、软件实现：应用LabVIEW编写实验脚本。

4、设计整体验证：软件硬件结合、测试验证设计的正确性。

一、引言电机作为现代工业生产中不可或缺的动力设备，其性能的好坏直接影响到整个生产过程的效率和质量。

为了提高电机制造和维修技术水平，本实训报告将对电机测量方法进行详细阐述，并通过对实际电机的测量，检验测量方法的准确性和实用性。

二、实训目的1. 掌握电机测量基本原理和测量方法；2. 熟悉电机测量仪器的使用和维护；3. 培养实际操作能力，提高电机测量技术水平。

三、实训内容1. 电机基本参数测量（1）电机型号：JO2-52-4（2）功率：10KW（3）电压：380V（4）电流：20A（5）转速：1450r/min（6）频率：50Hz（7）重量：107kg2. 电机绝缘电阻测量（1）测量仪器：兆欧表（2）测量方法：将兆欧表的红表笔接在电机绕组首端，黑表笔接在电机绕组尾端，打开兆欧表开关，读取绝缘电阻值。

3. 电机直流电阻测量（1）测量仪器：数字万用表（2）测量方法：将数字万用表置于电阻挡，将红表笔接在电机绕组首端，黑表笔接在电机绕组尾端，读取电阻值。

4. 电机转速测量（1）测量仪器：转速表（2）测量方法：将转速表夹在电机轴上，启动电机，读取转速值。

5. 电机振动测量（1）测量仪器：振动传感器（2）测量方法：将振动传感器固定在电机壳体上，启动电机，读取振动值。

6. 电机温升测量（1）测量仪器：温度计（2）测量方法：将温度计插入电机内部，启动电机，每隔一段时间读取温度值，计算温升。

四、实训结果与分析1. 电机绝缘电阻测量结果：绝缘电阻值大于1MΩ，符合国家标准。

2. 电机直流电阻测量结果：电枢电阻约为0.25Ω，符合设计要求。

3. 电机转速测量结果：实际转速约为1450r/min，与设计值基本一致。

4. 电机振动测量结果：振动值在允许范围内，电机运行稳定。

5. 电机温升测量结果：电机温升小于设计值，符合国家标准。

五、实训总结通过本次电机测量实训，我们掌握了电机测量基本原理和测量方法，熟悉了电机测量仪器的使用和维护，提高了电机测量技术水平。

电机测速实习报告一、实习目的1. 加深对电机测速原理的理解，掌握电机测速的方法和技巧。

2. 提高动手实践能力，将理论知识运用到实际操作中。

3. 培养观察问题、分析问题、解决问题的能力。

二、实习时间2021年xx月xx日三、实习地点xx学院实验室四、实习内容1. 学习电机测速原理，了解电机测速的常用方法。

2. 掌握转速传感器的工作原理及其与电机的连接方法。

3. 学会使用转速测试仪进行电机测速。

4. 分析测速数据，评估电机运行状态。

五、实习过程1. 学习电机测速原理在实习前期，通过查阅资料和课堂学习，我对电机测速原理有了更深入的了解。

电机测速主要是通过测量电机转子的转速来实现的。

常用的测速方法有：接触式测速和非接触式测速。

接触式测速是通过机械传感器（如编码器）与电机转子接触，将转速信息转化为电信号输出；非接触式测速则是利用光学、电磁等传感器，通过感知转子上的特定标记或磁场变化来检测转速。

2. 掌握转速传感器与电机的连接方法在实验室，我们在老师的指导下，学习了转速传感器与电机的连接方法。

首先，我们需要了解转速传感器的接线方式，其次，将转速传感器与电机转轴连接固定，最后，将传感器输出线与测速仪器相连接。

3. 使用转速测试仪进行电机测速在实际操作中，我们使用了转速测试仪进行电机测速。

首先，启动电机，待电机运行稳定后，打开转速测试仪，选择合适的测试通道，按下“开始”按钮，测试仪开始采集转速数据。

在数据采集过程中，我们要注意观察电机运行状态，防止出现异常情况。

数据采集完成后，测试仪会自动计算平均转速，并显示在屏幕上。

4. 分析测速数据，评估电机运行状态通过对测速数据的分析，我们可以了解电机的运行状态。

正常情况下，电机的转速应符合设计要求。

若测速数据存在异常，可能原因是电机本身故障或传感器、连接线路等问题。

此时，我们需要进一步检查电机及其相关部件，找出问题所在，并进行相应维修或更换。

六、实习收获通过本次电机测速实习，我深刻认识到理论知识与实践操作的重要性。

电机转速测量实验报告电机转速测量实验报告引言电机转速测量是电工学中重要的实验之一。

准确测量电机转速对于电机的性能评估、故障诊断以及控制系统设计都具有重要意义。

本实验旨在通过使用转速传感器和测速仪器来测量电机的转速，并对测量结果进行分析和评估。

实验目的1. 学习使用转速传感器和测速仪器进行电机转速测量。

2. 掌握电机转速测量的基本原理和方法。

3. 分析测量结果，评估电机的性能。

实验装置与方法实验所需的装置包括电机、转速传感器、测速仪器等。

首先，将转速传感器安装在电机轴上，并连接到测速仪器。

然后，通过控制电机的电源，使其运行，并记录测速仪器上显示的转速数值。

重复多次实验，以获得准确的平均转速。

实验结果与分析通过多次实验测量，我们得到了电机在不同负载下的转速数据。

通过对这些数据进行分析，我们可以得出以下结论：1. 负载对电机转速的影响实验结果显示，随着负载的增加，电机的转速逐渐降低。

这是因为负载的增加会增加电机所需的功率，从而降低电机的转速。

这一结论对于电机的性能评估和控制系统设计具有重要意义。

2. 转速传感器的准确性通过对多次实验测量结果的比较，我们发现转速传感器的测量结果相对稳定且准确。

然而，在测量过程中，我们还发现转速传感器对于电机的启动和停止过程中的瞬时变化较为敏感。

因此，在实际应用中，我们需要注意这一点，并进行相应的数据处理和滤波。

3. 电机性能评估通过测量电机的转速，我们可以评估电机的性能。

例如，我们可以通过比较实际转速与额定转速的差异来评估电机的负载能力和效率。

此外，我们还可以通过测量不同负载下的转速来评估电机的响应速度和稳定性。

结论与展望通过本次实验，我们学习了电机转速测量的基本原理和方法，并通过实际操作获得了相关数据。

通过对实验结果的分析，我们得出了一些有关负载对电机转速的影响以及转速传感器的准确性的结论。

这些结论对于电机的性能评估和控制系统设计具有重要意义。

然而，本实验还存在一些局限性，例如实验数据的采集和处理方法可以进一步改进，以提高测量结果的准确性和稳定性。

第1篇一、实验目的1. 了解转速测量的基本原理和方法。

2. 掌握转速测量仪器的使用方法。

3. 通过实验验证转速测量原理的正确性。

4. 熟悉转速测量系统的设计过程。

二、实验原理转速测量是指测量旋转物体的旋转速度，通常以每分钟转数（r/min）表示。

转速测量方法主要有以下几种：1. 机械式测量：通过齿轮、皮带等传动装置将旋转物体的转速转化为线性运动，进而测量转速。

2. 电磁式测量：利用电磁感应原理，将旋转物体的转速转化为电信号，再通过测量电信号频率来计算转速。

3. 光电式测量：利用光电传感器检测旋转物体的边缘或标记，通过测量光电信号的频率来计算转速。

本实验采用光电式测量方法，通过光电传感器检测旋转物体的边缘或标记，测量光电信号的频率，从而计算转速。

三、实验设备1. 光电传感器：用于检测旋转物体的边缘或标记。

2. 旋转物体：作为转速测量的对象。

3. 数据采集卡：用于采集光电传感器的信号。

4. 计算机：用于处理数据，计算转速。

5. 转速测量系统软件：用于显示转速数据、绘制转速曲线等。

四、实验步骤1. 连接实验设备：将光电传感器安装在旋转物体上，确保传感器能够准确检测到旋转物体的边缘或标记。

将数据采集卡与计算机连接，并将光电传感器的信号线连接到数据采集卡的输入端口。

2. 设置实验参数：打开转速测量系统软件，设置实验参数，如采样频率、转速范围等。

3. 进行实验：启动旋转物体，启动数据采集卡，记录光电传感器的信号。

4. 数据处理：将采集到的信号数据导入转速测量系统软件，计算转速。

5. 分析结果：根据实验数据，分析转速测量原理的正确性，评估转速测量系统的性能。

五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，成功测量了旋转物体的转速，转速数据与实际转速基本一致。

2. 结果分析：（1）实验结果表明，光电式转速测量方法能够准确测量旋转物体的转速。

（2）转速测量系统的性能取决于光电传感器的精度、数据采集卡的采样频率以及数据处理算法。