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霍尔传感器在电机调速系统中的应用

时间:2021-03-18 点击次数:

针对电机、机床主轴等旋转设备的转速检测及性能优化,提出了基于霍尔传感器的电机调速系统,以单片机为主控制器,实现无接触测量和LED显示,实现电机超速时系统报警的设计思想。然后根据霍尔传感器的马达测速电路设计及调试结果,证明了优化设计的硬件电路部分及App程序完全有效、可靠,不仅满足了整体设计的要求,而且实现了马达测速精度的非接触测量和性能监测。

在电动机、机床主轴、交通工具动力系统中旋转设备实现转速测量,是电动机系统安全运行和稳定运行的重要保证,也是根据生产需要对电动机转速进行控制的首要条件。如马达、造纸机械、卷扬机等马达设备都能控制马达的转速,采集和控制目标速度值必须连续进行,保证系统的安全性。并能对目标的速度进行检测和显示。但实现非接触、高精度的速度测量一直是传感器研究领域的一个重要课题。为此,本文设计了一种以MSP430单片机为核心,基于霍尔传感器的电机转速测量与控制系统。其显著优点是抗干扰能力强,传输错误率低,实现了非接触、离线、高精度的系统开发与设计。

荷尔感应器

霍尔传感器,霍尔传感器一般用于温度变化范围可达-40℃~150℃的大范围环境中。主要电路包括信号放大电路、温度补偿电路、输出波形调整的斯密特触发器等,并配以温度补偿电路,具有较强的抗干扰能力。而且霍尔传感器芯片体积小,稳定性好(如图1),抗干扰能力强。

在电机转子附近安装小型霍尔传感器,在待测转子上安装磁钢。在测量时,磁钢与转子一起转动,其周围磁场会周期性地变化,从而产生周期性的霍尔电压变化。所以,在测量电机驱动传感器旋转运动时,通过电路分析,产生相应频率的脉冲信号,并将其输出到计数器或计数装置中,用计数脉冲数来反映电机的速度。

硬线设计

传感器的速度测量部分,信号放大和滤波电路,MSP430单片机系统,LED显示电路,报警电路,串行通讯电路,电机调速驱动电路,电源电路等。以上电路的各个部分共同完成信号的采集、信号的调整、信号的单片机输入和单片机输出。

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