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2015-02-04

传感器实验台光电式传感器的转速测量实验

传感器实验台光电式传感器的转速测量实验
一、实验目的
1、了解光电式传感器的基本结构。
2、掌握光电式传感器及其转换电路的工作原理。
3、掌握差动变压器的调试方法。
二、实验所用单元
光电式传感器、光电式传感器转换电路板、直流稳压电源、频率与转速表、数字电压表、 位移台架。
三、实验原理及电路
1、光断续器原理如图17-1所示,一个开口的光耦合器,当开口处被遮住时,光敏三极管接收不到发光二极管的光信号,输出电压为0,否则有电压输出。
   
光断续器示意图
     图17-1 光断续器示意图       

测速装置示意图
图17-2 测速装置示意图
2、图17-2为测速装置示意图,其中微型电动机带动转盘在两个成90度的光继续器的开口中转动,转盘上一半为黑色,另一半透明,转动时,两个光继续器将输出不同相位的方波信号,这两个方波信号经过转换电路中的四个运放器,可输出相位差分别为0°、90°、180°、270°的方波信号,它们的频率都是相同的,其中任意一个方波信号均可输出至频率表显示频率。原理如图17-3所示。
3、微型电动机的转速可调,电路图如图17-4所示,调节电位器RP可输出0~12V的直流电压。

光电传感器实验原理图
图17-3  光电传感器实验原理图

电机调速电路图
图17-4  电机调速电路图
四、实验步骤
1、固定好位移台架,将光电式传感器置于位移台架上,将传感器上的A、B点与转换电路板上的A、B点相连;转换电路板上的0~12V输出接到传感器上;转换电路的A、B与0°、90°、180°、270°输出均可接至频率与转速表。
2、接通电源,调节电位器RP使输出电压从最小逐渐增加到最大,观察数字电压表上显示的电压以及频率表上显示的频率的变化情况。

五、实验报告
怎样根据显示的频率换算出电动机的转速?

传感器实验台光电式传感器的旋转方向测量实验
一、实验目的
了解旋转方向的测量方法。
二、实验所用单元
光电式传感器、光电式传感器转换电路板、直流稳压电源、频率与转速表、位移台架、双踪示波器。
三、实验原理及电路
光电式传感器经过转换电路后可输出相位差分别为0°、90°、180°、270°的方波信号,如果电动机的旋转方向改变,这四个方波信号之间的相位关系也随之改变,可以根据相位关系判断电动机的旋转方向。
四、实验步骤
1、按照实验十七的步骤连接好实验电路。
2、接通电源,调节电位器RP使电动机在一个合适的转速上旋转。
3、将双踪示波器Y1探头接0°输出端,Y2探头依次接90°、180°、270°输出端,观察波形之间的相位关系,并记录波形。
4、改变电动机输入电压的方向,重复步骤3,并记录波形。
五、实验报告
1、画出从示波器上观察到的八组波形,比较电动机旋转方向不同时,各方波之间的相差关系。
2、为什么开关型光电传感器多采用红外线形式?