本文關(guān)鍵詞：基于磁敏感傳感器高速電主軸測(cè)速模塊研究

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【摘要】：高速電主軸是現(xiàn)代高速加工的核心技術(shù)之一,其在高性能機(jī)床上應(yīng)用廣泛,對(duì)高速電主軸有關(guān)技術(shù)的研究皆具有重要的學(xué)術(shù)意義與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。而轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)為電機(jī)測(cè)試與控制系統(tǒng)提供了極具參考價(jià)值的狀態(tài)參數(shù),速度測(cè)量的精確性與實(shí)時(shí)性將對(duì)控制系統(tǒng)的測(cè)控效果與性能產(chǎn)生直接的影響。對(duì)高速精密電主軸的轉(zhuǎn)速測(cè)量,有助于提升電主軸運(yùn)行時(shí)的控制精確度,提升產(chǎn)品質(zhì)量。本文基于兩種磁敏感傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)電主軸的高、低轉(zhuǎn)速測(cè)量,確定了分別測(cè)量電主軸高速轉(zhuǎn)速測(cè)量、低速轉(zhuǎn)速測(cè)量、低速下轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量的方案。高速與低速下的轉(zhuǎn)速測(cè)量基于三端式差分磁阻傳感器,低轉(zhuǎn)速時(shí)速度與轉(zhuǎn)角測(cè)量基于LENORD+BAUER磁感應(yīng)式編碼器,兩者均為磁敏感傳感器。測(cè)速方法分別應(yīng)用頻譜分析法和定采樣周期M/T法。本文首先應(yīng)用虛擬儀器(Lab VIEW)作為開發(fā)平臺(tái),設(shè)計(jì)了基于三端式差分磁阻傳感器的頻譜分析法測(cè)速程序,對(duì)電主軸進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)并分析了該方法的優(yōu)缺點(diǎn)。三端式差分磁阻傳感器的集成度較低,DSP芯片不能直接識(shí)別其輸出信號(hào),本文設(shè)計(jì)制作了與傳感器配合使用的信號(hào)處理電路以及整體電源電路,以實(shí)現(xiàn)濾波選頻,波形轉(zhuǎn)換,模數(shù)隔離等功能,最終將其輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為DSP可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。然后,分別基于兩種磁敏感傳感器,應(yīng)用定采樣周期M/T法,編寫相應(yīng)的軟件程序,并且實(shí)現(xiàn)串口通訊功能,可以與PC機(jī)進(jìn)行上、下位機(jī)數(shù)據(jù)通訊。最后,在完成對(duì)測(cè)速模塊的整體的軟、硬設(shè)計(jì)后,對(duì)其進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先利用Multisim仿真軟件對(duì)測(cè)速模塊的各項(xiàng)功能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,然后對(duì)電主軸進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,通過與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速裝置的數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證本課題研制的測(cè)速模塊測(cè)速精度達(dá)到企業(yè)的預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：高速電主軸 磁敏感傳感器 信號(hào)處理電路 轉(zhuǎn)速測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG502;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法的研究9-12
• 1.2.1 常用測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速手段簡介9-10
• 1.2.2 轉(zhuǎn)速測(cè)量原理簡介10
• 1.2.3 國內(nèi)外電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容12-14
• 1.3.1 課題來源12-13
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 測(cè)速模塊的總體設(shè)計(jì)14-30
• 2.1 模塊總體框架設(shè)計(jì)14-15
• 2.2 轉(zhuǎn)速傳感器的選擇15-18
• 2.2.1 測(cè)速傳感器簡介15-17
• 2.2.2 測(cè)速傳感器的比較與選擇17-18
• 2.3 數(shù)據(jù)處理方式選擇18-20
• 2.3.1 虛擬儀器（LabVIEW）18-19
• 2.3.2 數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）19-20
• 2.4 測(cè)速方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)20-29
• 2.4.1 基于LabVIEW的頻譜分析測(cè)速法20-23
• 2.4.2 定采樣周期M/T法23-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)30-50
• 3.1 信號(hào)處理電路整體方案設(shè)計(jì)30-31
• 3.2 低通與帶通濾波電路設(shè)計(jì)31-40
• 3.2.1 濾波器分類簡介31-32
• 3.2.2 六階低通濾波器設(shè)計(jì)32-38
• 3.2.3 二階帶通濾波器設(shè)計(jì)38-40
• 3.3 施密特整形電路設(shè)計(jì)40-43
• 3.4 光電隔離電路設(shè)計(jì)43-46
• 3.5 整體電路電源設(shè)計(jì)46-47
• 3.6 硬件電路的PCB設(shè)計(jì)47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第4章 測(cè)速模塊軟件設(shè)計(jì)50-58
• 4.1 TMS320F28335 芯片測(cè)速功能簡介50
• 4.2 倍頻辨向模塊50-53
• 4.3 串口通信模塊53-54
• 4.4 速度與位置測(cè)量程序設(shè)計(jì)54-57
• 4.4.1 速度測(cè)量程序設(shè)計(jì)55
• 4.4.2 位置測(cè)量程序設(shè)計(jì)55-56
• 4.4.3 速度與位置測(cè)量程序框圖設(shè)計(jì)56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 測(cè)速模塊的仿真與實(shí)驗(yàn)58-69
• 5.1 硬件電路功能仿真與驗(yàn)證58-60
• 5.2 測(cè)速實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備60-63
• 5.2.1 電主軸動(dòng)平衡校驗(yàn)60-62
• 5.2.2 測(cè)速傳感器調(diào)試62-63
• 5.3 模塊整體測(cè)速實(shí)驗(yàn)63-68
• 5.3.1 頻譜分析法測(cè)速實(shí)驗(yàn)63-65
• 5.3.2 定采樣周期M/T法測(cè)速實(shí)驗(yàn)65-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭文明;寧澤斌;;利用速度編碼器測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度的方法及應(yīng)用[J];設(shè)備管理與維修;2010年04期

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本文編號(hào)：1133116