工程训练7转速的测量.ppt

力的测量与差动放大 转速的测量 （4学时） 训练目的 理解光电对管的光电信号转换作用 理解码盘式转速传感器的原理 理解比较器用于脉冲整形的原理和电路 了解带传动机构的作用和特点 理解频率/电压(F/V)转换原理 设备与器材 带传动机构 MOC70T3光电对管 四种常用仪器 运算放大器电路板 转速测量电路板 面包板 电阻若干 导线若干 光电信号转换 光电器件的工作原理： 电流的作用能使硅材料发出可见光或红外线 反之，光的照射能改变硅材料的导电性能。 光电传感器：把光信号转换为电信号的器件。 种类：光电二极管、光敏三极管、集成光电传感器等 三极管：p116 光电对管 光电对管构成的光电信号转换 训练内容1：光电信号转换 在面包板上连接电路，实现光电信号转换。 反复遮挡光电对管的光路，观察输出变化并记录。 验证你的输出逻辑变反方案。 注意： 光电对管跨接 在面包板上 转速传感器 脉冲整形 比较器构成的整形电路 整形电路的应用 训练内容2：整形电路 用OP07构成右图所示的整形电路。 输入信号ui：三角波，f = 1KHz， uip-p = 1V，直流电平从+1V到+5V 连续调节。 用示波器双踪观测输入、输出信号波形，并分析产生波形的原因及总结规律。 带传动机构 工作原理：由两个带轮和一条传动带组成，靠它们之间的摩擦力传递运动和动力，一般用于两个平行轴之间。 优点：结构简单，可以缓冲、吸收振动、具有过载安全性，可以在距离较远的两个轴之间传递转动。 缺点：传动带与轮之间存在相对滑动，使传动精度降低，不适于频繁改变转动方向的场合。为减少滑动，要增加传动带与带轮之间的摩擦，或将传动带张紧，但这将增大轮轴的径向压力，从而加剧轴和轴承的磨损，降低机械效率。 码盘式转速传感器及整形电路 F/V转换 目标：u(V)∝ f(Hz) 2907 F/V转换器及外电路 自制电路板简介 训练内容3：F/V转换 双极性电源±10V给自制电路板供电。 1.电荷泵输出脉冲电流观察 操作步骤：不接电容C2， fin输入方波，直流电平为＋2.6V、 up-p = 5V。 训练内容3：F/V转换 2.F/V转换电路试验 ① F/V转换电路校准 接电容C2 =1μF ， fin保持不变(方波，直流电平为＋2.6V、 up-p = 5V)，频率2000Hz。 ② F/V转换关系测试 训练内容3：F/V转换 3. 电容C2对F/V转换电路的影响 ① 电容对输出信号纹波的影响 操作步骤：接电容C2 =1μF， fin保持不变，频率为1000Hz，观察并记录CV输出信号波形。 电容C2分别换成0.01μF和20μF，重复上面过程。 ② 电容对“输出随输入变化快慢”的影响 操作步骤：接电容C2 =1μF， fin保持不变，频率从200Hz突变为2000Hz，观察输出随输入变化的快慢 电容C2分别换成0.01μF和20μF，重复上面过程。 转速测量电路 要求（记操作分） 正确连接电路； 连接电源导线的颜色区分； 自己尝试排除试验故障； 完成课后思考题(下次课提问) * 力的测量与差动放大 基极b 集电极c 发射极e 控制 开关 c b e β称为电流放大系数 光敏三极管 MOC70T3光电对管 0 t时刻光路遮断 0.3 10 u/V 限流 电阻 uo/V t E 0.3 导通 截止 思考：如何把输出逻辑变反？透光?1；遮光?0 uo/V t E 0.3 脉冲信号 波形不适当 整形 码盘+光电对管 码盘：圆周被等分成等宽的遮光、透光条码；和被测对象同轴安装；置于光电对管两个窗口之间。 工作方式： 差动、开环 放大倍数A无穷大 ui=Vr，u0=0 uiVr，u0≈0（反向截止） uiVr，u0≈+10V（正向饱和） u0占空比和什么有关？ 整形是否改变ui频率？ u0 变速 整形前 整形后 转速n∝频率f 可以把频率变化转换成电压变化吗？ 向自制转速测量装置的小印刷电路板提供+15V直流电源。摇动手柄改变转速，用示波器双踪观察整形前后的波形。 取平均值 （滤波） C2 uo t AR 0 uo 取均值 比较器 功率放大 限幅电路 [-0.7V, 12V] 在0~2000Hz范围内调节fin的频率，观察2907的3号引脚电阻R上的波形。 调节W1，使CV=2V 0~2000Hz范围内调节fin的频率，观察CV输出，至少测10个点。（从0Hz增大测一次，从2000Hz减小测一次） 信号调理电路 码盘 光电对管 F/V 转换电路 显示装置 传感器 转速 n 整形 电路 脉冲 信号 电压 信号 * *