THPFXC-1A型小车运动控制系统实训模型实训指导书

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1、IAOVI—KNvnHNVTianhuangTeachingApparatuses天煌教仪/THPFXC-1A型小车运动控制系统实训模型实训指导书天煌教仪浙江天煌科技实业有卩艮公司实训一传感器特性认识3实训二直流电机特性认识6实训三小车手动运行控制8实训四小车自动运行控制11实训五小车综合运行控制13附录一THPFXC-1A型小车运动控制系统实训模型使用说明书15实训一传感器特性认识一、实训目的了解认识传感器的测量结构及传感器的工作原理与检测过程;二、实训设备1.TIIPFXC-1A型小车运动实训模型一套

2、若干2.导线三、实训原理（一）传感器定义能感受规泄的被测量并按照一泄的规律转换成可用信号的器件装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是当今控制系统屮实现自动化、系统化、智能化的首要环节。（二）传感器的主要技术指标检测距离：被测物体按一定方式移动时,从基准位置（传感器的感应表面）到传感器动作时测得的位置的空间距离。复位距离：被测物体按一泄方式移动时,从基

3、准位直（传感器的感应表面）到传感器最远可动作时测得的位置的空间距离。羞动距离：复位距离与检测距离Z差。被测物体传感器本体Hi昌输出复位距离响应时间：从物体进入可检测区间到传感器有信号输出之间的时间差Th或从物体推岀可检测区间到传感器输出信号消失Z间的时间差T2o被测物体/-、可检测区间传感器本体信号報岀I可检测区何内I可檢测区间外檢测畅体所在区域倍号输出（三）电感式传感器电感式传感器由三大部分组成：LC高频振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标物体接近这一磁场，并达到感应距离时

4、，在金属目标内产生涡流，从而导致电感式传感器振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的参数变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，进而控制开关的通或断。这种传感器所能检测的物体必须是金属物体。其工作流程框图如下：感应磁罐被测物体整形检波信号处理开关量信号输出（四）电容式传感器电容式传感器的测量头通帘是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的木身，两者构成一个电容器，该电容接入后级RC振荡器屮；当被测物体靠近电容式传感器时，该电容器的容量增加，使振荡器开始振荡，通过后级电路的处理，将停振和振

5、荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。丄振荡F/V信号电路变换处理开关量信号输出（五）光电式传感器光电式传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化來实现检测物体有无的接近开关；其集发射器和接收器于一体，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。被测物体接咬器四、实训步骤1.在“TIIPFXC-1A型小车运动实训模型”屮找到电感式、电容式、光电式传感器，记录其外形及数据输出格式;2.手动运行小车（将小车模型通电后，短接“慢速”

6、、“电机止传［或电机反转］”与电源COM端），使塑料、铝质检测体分别靠近电感式传感器及电容式传感器，记录其各自得“检测距离”及“复位距离”，并比较两种传感器对不同材料的监测能力。3.重复上一步骤，使塑料、铝质检测体的不同监测面靠近光电式传感器，观察并记录光电传感器对不同夹角的监测面的响应状况。五、实训总结将记录的实训数据加以整理，总结各种传感器的监测特性。实训二直流电机特性认识一、实训目的了解直流减速电机的T作原理与控制方式；二、实训设备1.THPFXC-1A型小车运动实训模型一套2.导线若干三、实训原理

7、（一）直流电机实现将直流电能转换为机械能的电机被称为直流电动机。由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙。其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。其屮主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有亡流励磁绕组的叠片铁心构成。玄流电机的转了则由电枢、换向器（乂称整流子）和转轴等部件构成。其屮电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则恢置于这些槽屮。换向器是一种机械整流部件。由换向片

8、叠成圆筒形后，以金属夹件或赠料成熨为一个整体。各换向片间互相绝缘。上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的I占I定部分（定了）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S,在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴Z间亦