霍尔传感器的转速测量电路设计

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1、霍尔传感器的转速测量电路设计摘要目前，随着社会的进步和科技的发展，在我们的日常生活和生产活动中，经常会有各种场合需要测量转速，例如在汽车发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，经常需要测量和显示其转速。随着微型计算机的普及，单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，并且使系统能达到更高的性能。数字式测速方法通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，

2、从而有效的提高工作效率。本文介绍一种用STC89C51单片机测量小型电动机转速的方法。系统以单片机STC89C51为控制核心，用NJK-8002D霍尔集成传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件，经过单片机数据处理，用8位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。此方法简单实用，在生产生活领域有很好的作用。关键词：霍尔传感器NJK-8002D，单片机STC89C51，数字式测量，直流电机淄博职业学院毕业设计目录目录1绪论………………………………………………………………….…………11.1设计的背景………………………………………………………..………11.2设计的意

3、义…………………………………………………………..……12硬件电路的设计….……………………………………………………………..22.1设计思路和内容……………………………………………..……………22.2设计方框图……………………………………………………..…………32.3单元电路的设计……………………………………………..……………52.3.1硬件电路……………………………………………………..………52.3.2单片机主控电路………………………………………………..……52.3.3脉冲产生电路.…………………………………………………....…72.3.4按键电

4、路…………………………………………………….....……92.3.5数码管结构和显示………………………………………….....……92.3.6信号处理模块………………………………………………...…..…102.4电路整体原理图的设计…………………………………………………113应用单片机实现的软件设计..…………………………………………….…..133.1程序流程图………………………………………………………………13总结………………………………………………………………………….……17致谢……………………………………………………………………………….18参考文献

5、…………………………………………………………...……………19课程设计说明书第1页1绪论1.1设计的背景在直流电机的多年实际运行的过程中，机械测速电机不足之处日益明显，其主要表现为直流测速电机DG中的炭刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损，增加了设备的维护工作量，也随着增加了发生故障的可能性；同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中，需要将直流电动机停运，安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度，延长了检修时间，影响了设备的长期平稳运行。随着电力电子技术的不断发展，一些新颖器件的不断涌现，原有器件的性能也随着逐渐改进，采用电力电子器件构成的

6、各种电力电子电路的应用范围与日俱增。因此采用电子脉冲测速[1]取代原直流电动机械测速电机已具备理论基础，如可采用磁阻式、霍尔效应式、光电式等方式检测电机转速。经过比较分析后，决定采用测速齿轮和霍尔元件代替原来的机械测速电机。霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。霍尔效应这种物理现象的发现，虽然已有一百多年的历史，但是直到20世纪40年代后期，由于半导体工艺的不断改进，才被人们所重视和应用。我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳

7、定性高、体积小和耐高温等特点[2]。因此在种种有利的条件下，基于霍尔传感器的数字式测量转速的方法就应运而生了。1.2设计的意义在日常的生产生活中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。因课程设计说明书第2页此转速的测试具有重要的意义。 课

8、程设计说明书第2页这次设