本文關(guān)鍵詞：基于磁敏感傳感器高速電主軸測速模塊研究

  更多相關(guān)文章： 高速電主軸 磁敏感傳感器 信號處理電路 轉(zhuǎn)速測量

【摘要】：高速電主軸是現(xiàn)代高速加工的核心技術(shù)之一,其在高性能機床上應用廣泛,對高速電主軸有關(guān)技術(shù)的研究皆具有重要的學術(shù)意義與社會經(jīng)濟效益。而轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)為電機測試與控制系統(tǒng)提供了極具參考價值的狀態(tài)參數(shù),速度測量的精確性與實時性將對控制系統(tǒng)的測控效果與性能產(chǎn)生直接的影響。對高速精密電主軸的轉(zhuǎn)速測量,有助于提升電主軸運行時的控制精確度,提升產(chǎn)品質(zhì)量。本文基于兩種磁敏感傳感器實現(xiàn)對電主軸的高、低轉(zhuǎn)速測量,確定了分別測量電主軸高速轉(zhuǎn)速測量、低速轉(zhuǎn)速測量、低速下轉(zhuǎn)動角度測量的方案。高速與低速下的轉(zhuǎn)速測量基于三端式差分磁阻傳感器,低轉(zhuǎn)速時速度與轉(zhuǎn)角測量基于LENORD+BAUER磁感應式編碼器,兩者均為磁敏感傳感器。測速方法分別應用頻譜分析法和定采樣周期M/T法。本文首先應用虛擬儀器(Lab VIEW)作為開發(fā)平臺,設計了基于三端式差分磁阻傳感器的頻譜分析法測速程序,對電主軸進行轉(zhuǎn)速測量實驗并分析了該方法的優(yōu)缺點。三端式差分磁阻傳感器的集成度較低,DSP芯片不能直接識別其輸出信號,本文設計制作了與傳感器配合使用的信號處理電路以及整體電源電路,以實現(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轉(zhuǎn)換為DSP可識別的數(shù)字信號。然后,分別基于兩種磁敏感傳感器,應用定采樣周期M/T法,編寫相應的軟件程序,并且實現(xiàn)串口通訊功能,可以與PC機進行上、下位機數(shù)據(jù)通訊。最后,在完成對測速模塊的整體的軟、硬設計后,對其進行仿真與實驗驗證。首先利用Multisim仿真軟件對測速模塊的各項功能進行了仿真驗證,然后對電主軸進行現(xiàn)場測量,通過與標準測速裝置的數(shù)據(jù)對比,驗證本課題研制的測速模塊測速精度達到企業(yè)的預期要求。
【關(guān)鍵詞】：高速電主軸 磁敏感傳感器 信號處理電路 轉(zhuǎn)速測量
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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)外對電機轉(zhuǎn)速測量方法的研究9-12
• 1.2.1 常用測量電機轉(zhuǎn)速手段簡介9-10
• 1.2.2 轉(zhuǎn)速測量原理簡介10
• 1.2.3 國內(nèi)外電機轉(zhuǎn)速測量研究現(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 測速模塊的總體設計14-30
• 2.1 模塊總體框架設計14-15
• 2.2 轉(zhuǎn)速傳感器的選擇15-18
• 2.2.1 測速傳感器簡介15-17
• 2.2.2 測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)字信號處理器（DSP）19-20
• 2.4 測速方案的設計與實現(xiàn)20-29
• 2.4.1 基于LabVIEW的頻譜分析測速法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 信號處理電路設計30-50
• 3.1 信號處理電路整體方案設計30-31
• 3.2 低通與帶通濾波電路設計31-40
• 3.2.1 濾波器分類簡介31-32
• 3.2.2 六階低通濾波器設計32-38
• 3.2.3 二階帶通濾波器設計38-40
• 3.3 施密特整形電路設計40-43
• 3.4 光電隔離電路設計43-46
• 3.5 整體電路電源設計46-47
• 3.6 硬件電路的PCB設計47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第4章 測速模塊軟件設計50-58
• 4.1 TMS320F28335 芯片測速功能簡介50
• 4.2 倍頻辨向模塊50-53
• 4.3 串口通信模塊53-54
• 4.4 速度與位置測量程序設計54-57
• 4.4.1 速度測量程序設計55
• 4.4.2 位置測量程序設計55-56
• 4.4.3 速度與位置測量程序框圖設計56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 測速模塊的仿真與實驗58-69
• 5.1 硬件電路功能仿真與驗證58-60
• 5.2 測速實驗準備60-63
• 5.2.1 電主軸動平衡校驗60-62
• 5.2.2 測速傳感器調(diào)試62-63
• 5.3 模塊整體測速實驗63-68
• 5.3.1 頻譜分析法測速實驗63-65
• 5.3.2 定采樣周期M/T法測速實驗65-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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

，

本文編號：1133116