基于多普勒效应的微电机转速测量系统的设计开题报告

《基于多普勒效应的微电机转速测量系统的设计开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、XX嗲棟;毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题0，基于多普勒效应的微电机转速测量系统的设计系另IJ:_机电工程系专业：08测控2班姓名：XXXXXX指导教师：XX辅导教师：XX2012年3月30日题B类型（打V选择）设计（J）论文（V）一、文献综述微电机是指直径小于160mm或者功率小于750W的电机。微电机在结构上主要分为电磁式、组合式和非电磁式。微电机被广泛用于汽车、空调、通信屮端设备、视听设备等商业领域。在20世纪80年代末期，随着以微机械和微电子技术为基础的微电子机械系统（MEMS）学科的兴起，微电机作为MEMS的核心，在生物医疗、国防军工、精密仪器以及微型机器人等科研和国防领域也有

2、广泛的应用。我国微电机行业创建于20世纪50年代末期，至今己有50余年的发展历史，已形成产品幵发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整的工业体系。但是我国的微电机技术水平与国外相比仍然存在着很大的差距，主要表现在产品的设计和检测方手法上。目前我国己引进了不少制造微电机的关键设备，大大提高了加工效率、加工精度和材料利用率，但与国外高度机械化、自动化和工序间大量使用电子自动检测设备相比，国内还存在大量的手工劳动操作，认为检测判断等原始方式，检测手法的落后使得产品的一致性、可靠性难得充分保证，产品整体水平不商。因此对于微电机性能检测的手法的研宄已经成为微电机行业发展的关

3、键。微电机主要应用丁控制系统和传动系统，在这些场合对电机的转速的监测和控制都有重要的意义。转速的测:W:方法有很多种，根裾工作原理可以分为数字式、模拟式和同步式。巾于近年来数字技术的迅猛发展，相比模拟式和同步式，数字式测:W:方法在测:W:系统屮的优势越来越明显，因此这种测量方法开始被广泛的使用。就转速测量原理而言，数字式测量方法大体可以分为三类：测频法（M法）、测周期的方法（T法）、频率周期同步法（同步M/T法）。测ft系统中的优势也越来越明显，因此这种测fi方法幵始被广泛的使用。M法是用单位时间内测得物体的旋转时传感器产生的脉冲数来计算速度，例如在单位时间内，累计转速传感器发出的N个脉冲，

4、即为该单位时间的速度。T法是通过传感器发出一个电脉冲周期，以晶体震荡频率产生的标准脉冲来度W:这一周期时间，再经挽算可得转速。这两种测速方法各有优缺点，测频法一般用十商速测铽，随着转速的降低，测垃误差变大，而且检测装貫对转速分辨能力也变差;而测周法一般用十低速测:W:,速度越低测:W:精度越高，但在测:W:高转速时，误差较大，分辨率较低。同步M/T法结合这两种测从方法的优点，一方而像测频法那样在对传感器发出的脉冲计数的同时，也像测周法那样计取脉冲的时间,通过计算即可得出转速值。在实际测屮，还须设定定时时间，兼顾商、低转速时对精度的影响，适时调节采样时间。此外还有一些其他的测S方法如：光纤干涉法

5、、反馈注入干涉测S等。多普勒测速技术作为一种非接触式测速技术，具有测速精度岛，测速范闱广，空间分辨率商，不影响流场分布，可测远距离速度场等优点。在分析和研究微电机的结构以及转速测:Ui:原理和方法的基础上，根据设计任务书的特殊要求，本测S:系统主要采用了激光多普勒效应采集原始信号，通过信号处理电路对原始信号进行处理，然后再利用数裾采集卡和Labview程序，进行信号采集、分析处理与结果显示。本课题是基于激光多普勒效应测量微电机的转速的系统，具有精度商动态响应快、测铽范闱大、非接触测M:、能够进行远距离测M:、并且操作简单、经济实用，具有广阔的应用前景。二、设计（论文）主要内容本课题的研宂内容是

6、利川激光多普勒效应获得微电机的转速信息，利川数据采集卡和LabVIEW软件实现数据的采集，最后通过LabVIEW程序来处理数据并显示结果。根据微电机的结构特点，搭建了差动激光多啓勒光路，选川合理的光电接收器接收包含着微电机转速的多苦勒光信号，将它转化为多普勒电信号，设计并制作了对信号进行初步处理的硬件电路，能够对多普勒信号进行预处理，得到包含被测电机转速信息的频率信号。再利用数据采集卡对信号进行数据采集，采集程序通过LabVIEW8.2进行编写，然后借助频率分析法对采集到的信号和噪声信号进行频谱分析、比较，得到滤波后的多普勒信号，最后利用LabVIEW程序对数据进行处理和结果显示。三、设计（研

7、宄）方案1分析激光多普勒测微电机转速系统的要求，确定此测速系统的总体方案：2没计和搭建激光多普勒测量系统的光路系统。3光电检测器的选择和信号调理电路的设计。4数据处理程序的没计和数据的采集。5Labview程序的编写与结果分析处理、仿真调试。6编写设计说明书的文件资料，给出相关外文翻译，并对整个没计进行总结。反射镜Mi半波片光—调制器<利用LabVIEWfi^:进行处理半波片透镜L!I级反射镜M＞