電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

word文檔可自由復(fù)制編輯畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)word文檔可自由復(fù)制編輯電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：電機(jī)是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備，而電機(jī)轉(zhuǎn)速是衡量動(dòng)力系統(tǒng)正常工作的重要的性能指標(biāo)，因而需要測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，使它滿足人們的各種需求。在本設(shè)計(jì)中多次采用施密特觸發(fā)器，成為電路的主控芯片，控制著信號(hào)的定時(shí)和鎖純。用三片CD40110BE級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路的計(jì)數(shù)、譯碼、數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)等功能，通過(guò)對(duì)光電耦合器產(chǎn)生的脈沖數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并把所得到的計(jì)數(shù)脈沖轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)速值，利用施密特觸發(fā)器完成數(shù)器的清零和鎖純，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)譯碼后將信號(hào)輸送到數(shù)碼管，動(dòng)態(tài)的顯示脈沖數(shù)目，最后根據(jù)脈沖數(shù)目計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本設(shè)計(jì)采用的電子元器件簡(jiǎn)單普遍，線路連接簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試容易，測(cè)量結(jié)果精確，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：光電耦合器；施密特觸發(fā)器；計(jì)數(shù)器；數(shù)碼顯示。DesignofmotorspeedmeasurementsystemAbstract:Themotoristhemainequipmentofpowersystem,andthemotorspeedisanimportantperformanceindextomeasurethepowersystemnormaloperation,thereforeneedtospeedmeasuringmotor,makeitmeettheneedsofpeople.TheSchmidttriggermultipletimesinthedesignofmaincircuit,acontrolsignaltimingandlockthekeypartofpure.Circuitrealizationofcounting,decoding,digitaltubedriverfunctionswiththreesliceCD40110BEcascade,statisticsthroughthepulsenumberonthephotoelectriccoupler,andcountthepulsestothemotorspeedvalue,completenumberisclearandpureuselockSchmidtflip-flop,counterafterdecodingthesignaltransmittedtothethedigitaltubedynamicdisplay,pulsenumber,pulsenumberaccordingtothecalculatedmotorspeed.Electroniccomponentsusedinthisdesignsimpleandcommon,simplecircuit,easyinstallation,accuratemeasurementresult,andhashigherpracticalvalue.Keywords:photoelectriccoupler；Schmidttrigger；timer；counter；digitaldisplay.目錄19218第一章緒論 5129681.1課題研究的目的和意義 5158431.2

轉(zhuǎn)速測(cè)量在國(guó)內(nèi)外的研究

5139951.3電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法 670661.3.1測(cè)頻法“M法” 6253161.3.2測(cè)周期法“T法” 7161131.3.3

測(cè)頻測(cè)周法“M/T法” 86269第二章

轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的總體方案 10308362.1設(shè)計(jì)任務(wù)

10127182.2設(shè)計(jì)思路 10240172.3原理框圖 10267212.4設(shè)計(jì)的意義

106268第三章

系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 11252773.1

主控芯片的選擇

11221283.2

硬件電路的實(shí)現(xiàn)

1175213.2.1電源電路 11220503.2.2電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖產(chǎn)生電路

12266413.2.3計(jì)數(shù)電路 1538063.2.4控制電路 1743803.2.5顯示電路設(shè)計(jì) 2016670第四章電路的焊接與調(diào)試 22319574.1電路連接過(guò)程的注意事項(xiàng) 22221814.2電路的調(diào)試 2345514.3轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的誤差分析 2530816第五章總結(jié)與展望 26265065.1總結(jié) 26123785.2展望 2621874致謝 2724646參考文獻(xiàn) 2810082附錄：電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)原理圖 29第一章緒論1.1課題研究的目的和意義電機(jī)是將電能從最初的能源形式轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的重要橋梁，又是再將大部分電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，電機(jī)在電力工業(yè)、工礦企業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、國(guó)防、科學(xué)文化及日常生活等方面都是十分重要的設(shè)備，在電力工業(yè)中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機(jī)以及將電網(wǎng)電壓升高或降低的變壓器，都是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。在工礦企業(yè)中，各種機(jī)床電機(jī)、軋鋼機(jī)、壓縮機(jī)、起重機(jī)、風(fēng)機(jī)，交通運(yùn)輸中的汽車電器、電力機(jī)車、磁懸浮列車、城市軌道列車，農(nóng)業(yè)中的電力排蘸、農(nóng)產(chǎn)品加工，日常生活中汽車、辦公設(shè)備、電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)，航海和航空領(lǐng)域中的航船推進(jìn)電源、航空電機(jī)，還有國(guó)防、文教、醫(yī)療等領(lǐng)域都需要不同特性的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制。隨著工業(yè)企業(yè)電氣化、自動(dòng)化、電腦化的發(fā)展，還需要眾多的精密控制電機(jī)，作為整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要元件。轉(zhuǎn)速是衡量能源設(shè)備與動(dòng)力機(jī)械性能測(cè)試中的一個(gè)重要的特性參量,對(duì)于所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，都需要及時(shí)的監(jiān)測(cè)其主軸的轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x能準(zhǔn)確的反應(yīng)電機(jī)的工作狀況，直觀的顯示動(dòng)力系統(tǒng)在各個(gè)狀態(tài)下的工作情況，讓工作人員能隨時(shí)了解機(jī)器的工作情況，使之保持最佳狀態(tài)。1.2

轉(zhuǎn)速測(cè)量在國(guó)內(nèi)外的研究

電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)的直接動(dòng)力，電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械，隨著生產(chǎn)的發(fā)展而不斷發(fā)展，電機(jī)測(cè)速儀作為生產(chǎn)設(shè)備的一部分，也隨電機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷改進(jìn)。轉(zhuǎn)速是能源設(shè)備與動(dòng)力機(jī)械性能測(cè)試中的一個(gè)重要的特性參量，許多動(dòng)力機(jī)械的特性參數(shù)是根據(jù)它們與轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系來(lái)確定的，如壓縮機(jī)的排氣量、軸功率、內(nèi)燃機(jī)的輸出功率等等，而且動(dòng)力機(jī)械的振動(dòng)、管道氣流脈動(dòng)、各種工作零件的磨損狀態(tài)等都與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。

轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法很多，測(cè)量?jī)x表的型式也多種多樣，其使用條件和測(cè)量精度也各不相同。根據(jù)轉(zhuǎn)速測(cè)量的工作方式可分為兩大類：接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表與非接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表。前者在使用時(shí)必須與被測(cè)轉(zhuǎn)軸直接接觸，如離心式轉(zhuǎn)速表、磁性轉(zhuǎn)速表與測(cè)速發(fā)電機(jī)等；后者在使用時(shí)不需要與被測(cè)轉(zhuǎn)軸接觸,如光電式轉(zhuǎn)速表、電子數(shù)字式轉(zhuǎn)速表、閃光測(cè)速儀等。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表已步入現(xiàn)代化、電子化的行列。過(guò)去曾經(jīng)使用過(guò)的接觸式測(cè)量?jī)x表,如離心式轉(zhuǎn)速表、磁性轉(zhuǎn)速表、微型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速表及鐘表式定時(shí)轉(zhuǎn)速表，均已先后受到冷落.而利用已知頻率的閃光與被測(cè)軸轉(zhuǎn)速同步的方法來(lái)測(cè)速的閃光測(cè)速儀，雖屬非接觸式儀表，目前仍有應(yīng)用,但也退居次要地位。代之而起的是非接觸式的電子與數(shù)字化的測(cè)速儀表。這類轉(zhuǎn)速儀表大多具有體積小、重量輕、讀數(shù)準(zhǔn)確、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，容易實(shí)現(xiàn)電腦熒屏顯示和打印輸出，能夠連續(xù)的反映轉(zhuǎn)速變化，既能測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定情況下的平均轉(zhuǎn)速,也能夠用來(lái)在足夠小的時(shí)間間隔這一特定條件下測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)速測(cè)量的應(yīng)用系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科技教育、民用電器等各領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，往往可能成為某一產(chǎn)品或控制系統(tǒng)的核心部分，其各種參數(shù)在不同的應(yīng)用中有其側(cè)重，轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)普遍的應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中。1.3電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度稱為轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速通常用單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速表示，單位常為轉(zhuǎn)/分或

r/min。每秒鐘的轉(zhuǎn)速也稱為轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，它是轉(zhuǎn)動(dòng)周期的倒數(shù)。轉(zhuǎn)速的電測(cè)法很多，下面就簡(jiǎn)單的介紹幾種：1.3.1測(cè)頻法“M法”在一定測(cè)量時(shí)間T內(nèi)，測(cè)量脈沖發(fā)生器（替代輸入脈沖）產(chǎn)生的脈沖數(shù)m1來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速，如圖1-1“M”法測(cè)量轉(zhuǎn)速脈沖所示，設(shè)在時(shí)間T內(nèi)，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù)為Xτ，則轉(zhuǎn)速n可由下式表示：(1-1)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù)Xτ如下式所示：(1-2)圖1-1“M”法測(cè)量轉(zhuǎn)速脈沖將（1-2）式代入（1-1中）可得轉(zhuǎn)速n的表達(dá)式為：（1-3）P-為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)；

n-轉(zhuǎn)速：?jiǎn)挝唬ㄞD(zhuǎn)/分）；T-定時(shí)時(shí)間：?jiǎn)挝唬耄?。在該方法中，由于定時(shí)時(shí)間T和脈沖不能保證嚴(yán)格同步，以及在T內(nèi)能否正好測(cè)量外部脈沖的完整的周期，可能產(chǎn)生的1個(gè)脈沖的量化誤差。因此，為了提高測(cè)量精度，T要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間。定時(shí)時(shí)間可根據(jù)測(cè)量對(duì)象情況預(yù)先設(shè)置。設(shè)置的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可以提高精度，但在轉(zhuǎn)速較快的情況下，所計(jì)的脈沖數(shù)增大（碼盤孔數(shù)已定的情況下），限制了轉(zhuǎn)速測(cè)量的量程。而設(shè)置的時(shí)間過(guò)短，測(cè)量精度會(huì)受到一定的影響。1.3.2測(cè)周期法“T法”轉(zhuǎn)速可以用兩脈沖產(chǎn)生的間隔寬度來(lái)決定。用以采集數(shù)據(jù)的碼盤，可以是單孔或多孔，對(duì)于單孔碼盤測(cè)量?jī)纱蚊}沖間的時(shí)間，就可測(cè)出轉(zhuǎn)述數(shù)據(jù)，也可以用時(shí)鐘脈沖數(shù)來(lái)表示。對(duì)于多孔碼盤，其測(cè)量的時(shí)間只是每轉(zhuǎn)的1/N，N為碼盤孔數(shù)。如圖1-2“T”法脈寬測(cè)量所示。由定時(shí)器測(cè)得,在內(nèi)計(jì)數(shù)值若為，則計(jì)算公式為：(1-4)即：(1-5)-基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖頻率：?jiǎn)挝唬℉z）；

-轉(zhuǎn)速:單位（轉(zhuǎn)/分）；

-時(shí)基脈沖。圖1-2“T”法脈寬測(cè)量由

“T”法脈寬測(cè)量可知“T”法測(cè)量精度的誤差主要有兩個(gè)方面，一是兩脈沖的上升沿觸發(fā)時(shí)間不一致而產(chǎn)生的；二是計(jì)數(shù)和定時(shí)起始和關(guān)閉不一致而產(chǎn)生的。因此要求脈沖的上升沿（或下降沿）陡峭和計(jì)數(shù)和定時(shí)嚴(yán)格同步。測(cè)周法在低轉(zhuǎn)速時(shí)精度較高，但隨著轉(zhuǎn)速的增加，精度變差，有小于一個(gè)脈沖的誤差存在。1.3.3

測(cè)頻測(cè)周法“M/T法”所謂測(cè)頻測(cè)周法，即是綜合了“T”法和“M”法分別對(duì)高、低轉(zhuǎn)速具有的不同精度，利用各自的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的方法，精度位于兩者之間，如圖3“M/T”法定時(shí)/計(jì)數(shù)測(cè)量所示。“M/T”法采用三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，同時(shí)對(duì)輸入脈沖、高頻脈沖（由振蕩器產(chǎn)生）、及預(yù)設(shè)的定時(shí)時(shí)間進(jìn)行定時(shí)和計(jì)數(shù)，反映轉(zhuǎn)角，反映測(cè)速的準(zhǔn)確時(shí)間，通過(guò)計(jì)算可得轉(zhuǎn)速值n。該法在高速及低速時(shí)都具有相對(duì)較高的精度。測(cè)速時(shí)間由脈沖發(fā)生器脈沖來(lái)同步，即等于個(gè)脈沖周期。由圖1-3可見(jiàn)，從a點(diǎn)開(kāi)始，計(jì)數(shù)器對(duì)和計(jì)數(shù)，到達(dá)預(yù)定的測(cè)速時(shí)間b點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)發(fā)出停止計(jì)數(shù)的指令，因?yàn)椴灰欢ㄕ玫扔谡麛?shù)個(gè)脈沖的周期，所以，計(jì)數(shù)器仍對(duì)高頻脈沖繼續(xù)計(jì)數(shù)，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，脈沖發(fā)生器脈沖的上升沿使計(jì)數(shù)器停止，這樣，就代表了個(gè)脈沖周期的時(shí)間?！癕/T”法綜合了“T”和“M”兩種方法，轉(zhuǎn)速計(jì)算如下：

設(shè)高頻脈沖的頻率為，每轉(zhuǎn)脈沖發(fā)生器發(fā)出P個(gè)脈沖，由式（1-2）和（1-5）可得M/T法轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為：（1-6）n-轉(zhuǎn)速值：?jiǎn)挝唬ㄞD(zhuǎn)/分）；

-晶體震蕩頻率：?jiǎn)挝唬℉z）；

-輸入脈沖數(shù)；

-時(shí)基脈沖數(shù)。圖1-3

“M/T”法定時(shí)/計(jì)數(shù)測(cè)量通過(guò)上面的分析可知，M法適合于高速測(cè)量，當(dāng)轉(zhuǎn)速越低，產(chǎn)生的誤差會(huì)越大。T法適合于低速測(cè)量，轉(zhuǎn)速增高，誤差增大。M/T這種轉(zhuǎn)速測(cè)量方法的相對(duì)誤差與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)，只與晶體振蕩產(chǎn)生的脈沖有關(guān)，故可適合各種轉(zhuǎn)速下的測(cè)量。保證其測(cè)量精度的途徑是增大定時(shí)時(shí)間T，或提高時(shí)基脈沖頻率。因此，在實(shí)際操作時(shí)往往采用一種稱變M/T的測(cè)量方法，所謂變M/T法，是在M/T法的基礎(chǔ)上，讓測(cè)量時(shí)間始終等于轉(zhuǎn)速輸入脈沖信號(hào)的周期之和。并根據(jù)第一次的所測(cè)轉(zhuǎn)速及時(shí)調(diào)整預(yù)測(cè)時(shí)間,兼顧高低轉(zhuǎn)速時(shí)的測(cè)量精度。基于M法測(cè)量速度，電路和程序均較為簡(jiǎn)單，且可以在一定的條件下滿足精度的要求，所以本設(shè)計(jì)中采用M法進(jìn)行測(cè)量。第二章

轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的總體方案2.1設(shè)計(jì)任務(wù)

根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)，設(shè)計(jì)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的電路，繪制電路原理圖，要求設(shè)計(jì)電路能夠可靠的工作且滿足要求，選取合適的集成芯片，盡量簡(jiǎn)化電路，做到電路板的經(jīng)濟(jì)最小化

，焊接元器件并完成電路的調(diào)試。2.2設(shè)計(jì)思路本轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)主要由電機(jī)、光電傳感器、定時(shí)電路、計(jì)數(shù)電路、顯示部分組成。電機(jī)測(cè)速原理是將信號(hào)采集與被測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)，由原理圖可知，信號(hào)采集部分是由電動(dòng)機(jī)、遮光板、和光電耦合器組成。光電耦合器直接輸出高低電平，隨著轉(zhuǎn)盤的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，就不斷產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)脈沖整形后送入計(jì)數(shù)器，轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)脈沖，脈沖信號(hào)的頻率與轉(zhuǎn)動(dòng)速度成正比，根據(jù)單位時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖數(shù)，就可獲得被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速。2.3原理框圖一般轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成，轉(zhuǎn)速測(cè)量框圖如圖2-1所示：電動(dòng)機(jī)光電耦合器計(jì)數(shù)器數(shù)碼顯示器電動(dòng)機(jī)光電耦合器計(jì)數(shù)器數(shù)碼顯示器延時(shí)復(fù)位多諧振蕩器 延時(shí)復(fù)位多諧振蕩器圖2-1

轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)框圖2.4設(shè)計(jì)的意義

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是學(xué)生畢業(yè)前最后一個(gè)重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過(guò)程。它既是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié)，又是對(duì)學(xué)生素質(zhì)與能力的一次全面檢驗(yàn)。同時(shí)又能了解電力電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，學(xué)會(huì)對(duì)一個(gè)項(xiàng)目獨(dú)立的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高同學(xué)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。為今后從事生產(chǎn)和科研打下良好的基礎(chǔ)，更好地適應(yīng)社會(huì)，是非常重要的一個(gè)階段。第三章

系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)3.1

主控芯片的選擇

高精度電機(jī)轉(zhuǎn)速儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)是以主控芯片元件為核心，擴(kuò)展一些外部電路和外圍設(shè)備，組成電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)，主要用于電機(jī)測(cè)速等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案的確定中，首先是確定所選擇的主控芯片，因?yàn)橹骺匦酒钦麄€(gè)設(shè)計(jì)的核心，所有的外圍電路設(shè)備都是以主控芯片為中心，是選擇其他硬件電路的基礎(chǔ)，按照本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的要求，不采用單片機(jī)系統(tǒng)，由于在模數(shù)邏輯電路的設(shè)計(jì)中，首先是采集信號(hào)，再加上專門的計(jì)數(shù)、譯碼和鎖存電路。這樣設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。本次設(shè)計(jì)采用了高集成度芯片CD40110和CD40106做為主控芯片，使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，并且能夠大大提高可靠性。3.2

硬件電路的實(shí)現(xiàn)

本測(cè)速系統(tǒng)主要由電源電路、脈沖產(chǎn)生及整形電路、脈沖計(jì)數(shù)電路、控制電路及顯示部分組成。3.2.1電源電路在電子電路中，一般都需要穩(wěn)定的直流電源供電，根據(jù)設(shè)計(jì)電路參數(shù)的要求，本次設(shè)計(jì)需要正負(fù)5V直流電源供電，但考慮到在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中用直流干電池比較方便，所以選用3節(jié)5號(hào)干電池代替5v電壓源。雖然3節(jié)5號(hào)干電池的電壓只有4.5v，但是電路各部分仍能正常工作過(guò)，這給電路的調(diào)試帶來(lái)了很大的方便。如下所示，圖3-1是電機(jī)調(diào)速部分電源電路。圖3-1電機(jī)調(diào)速部分電路在電源正負(fù)極之間加一濾波電容，可以將輸入電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。給直流電機(jī)串聯(lián)一三極管，并和可變電阻W10K、固定電阻R24并聯(lián)就可以對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。可變電阻主要是改變電機(jī)兩端的電壓，三極管主要是對(duì)電流進(jìn)行放大，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。本設(shè)計(jì)采用S8050PNP小功率三極管，其引腳圖見(jiàn)圖3-2。圖3-2S8050引腳圖3.2.2電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖產(chǎn)生電路

電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖產(chǎn)生電路包括傳感器脈沖采集電路和脈沖整形放大電路。（1）光電傳感器的脈沖采集電路在電動(dòng)機(jī)的測(cè)速系統(tǒng)中，在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝測(cè)光電傳感器或光電編碼盤等測(cè)速裝置，利用電機(jī)中轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的脈沖來(lái)反映它的轉(zhuǎn)速。通常所用的傳感器有霍爾傳感器和光電式傳感器。霍爾傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、靈敏度高以及傳送過(guò)程無(wú)抖動(dòng)現(xiàn)象，頻率響應(yīng)寬、壽命長(zhǎng)等特性。但霍爾傳感器存在一定程度的磁不敏感區(qū)，會(huì)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的可靠性，增大測(cè)量誤差，且對(duì)安裝位置要求精確，因此安裝調(diào)試比較復(fù)雜，并且用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，會(huì)間接增加開(kāi)發(fā)成本。而光電式傳感器是利用光電元件，使用遮光板對(duì)信號(hào)進(jìn)行阻斷，產(chǎn)生一系列反映轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速位置的脈沖信號(hào)。其檢測(cè)分辨率高、性能穩(wěn)定，適用于檢測(cè)各種設(shè)備轉(zhuǎn)速，因此本設(shè)計(jì)采用光電式傳感器。

本設(shè)計(jì)采用透射式光電傳感器來(lái)采集電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)。相對(duì)于傳統(tǒng)的方法而言，該方法將成本低，其性能穩(wěn)定，器件體積小，適用于進(jìn)行各種電機(jī)測(cè)速。如圖3-3所示，分別為ITR-9608紅外光電傳感器和遮光板。圖3-3ITR-9608光電傳感器和遮光板如圖3-3所示，遮光板的中心點(diǎn)位置用來(lái)固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上。傳感器固定在支架上，使遮光板放置在槽式傳感器的槽中間（發(fā)光二極管與光敏電阻之間）。如下圖所示電路是光電傳感電路及脈沖產(chǎn)生電路轉(zhuǎn)換電路。槽式電傳感器由+5V電源供電使光電二極管持續(xù)發(fā)光，當(dāng)槽中無(wú)遮蔽擋物時(shí)，光敏三極管感光導(dǎo)通，輸入到運(yùn)放為0V，有遮擋物時(shí)光敏三極管斷截止，輸出端out為+5V。信號(hào)盤隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)盤的缺齒經(jīng)過(guò)探頭時(shí)，光透過(guò)缺口產(chǎn)生感應(yīng)。傳感器就輸出1個(gè)脈沖信號(hào)，但是由于光電晶體管導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)，有相應(yīng)的時(shí)間延遲，致使傳感器直接產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，并沒(méi)有嚴(yán)格的上升沿與下降沿，這對(duì)脈沖信號(hào)的采集極為不便，因此由傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)還需要一定的整形與放大，這樣才能有嚴(yán)格的上升沿與下降沿，便于電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的采集，電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)輸出如圖3-4所示。圖3-4信號(hào)采集及脈沖整形在實(shí)際電機(jī)工作狀態(tài)中，會(huì)受到各方面的干擾，波形會(huì)存在許多雜波成分，需要對(duì)波形進(jìn)行處理，處理成方便計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的矩型波。

波形處理電路由一個(gè)施密特觸發(fā)器組成。如上圖，當(dāng)輸入電壓逐步升高時(shí)，致使VI>施密特上限閥值電壓VT+，內(nèi)部觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)VI逐步下降時(shí)，致使VI<下限閥值電壓VT-，電路再次發(fā)生翻轉(zhuǎn)，通常VT+>VT-。所以只要VI<VT-電路就能穩(wěn)定在低電平，VI>VT+電路就穩(wěn)定在高電平，這樣就有效的防止了雜波的干擾，并使輸出得到矩形脈沖，符合計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的需求。典型的施密特其工作波形如圖3-5：圖3-5用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)脈沖整形本設(shè)計(jì)選用集成施密特觸發(fā)器CD40106，引腳圖如下所示，可以看出內(nèi)部含有六路同樣的施密特觸發(fā)器，

每個(gè)電路均為在兩輸入端具有施密特觸發(fā)器功能的反相器，我們先使用其中一組。圖3-6CD40106引腳圖3.2.3計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)部分選用CMOS4000系列芯片CD40110，下面對(duì)該芯片做簡(jiǎn)要說(shuō)明：

CD40110為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器/鎖存器/譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，具有加減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)鎖存，七段顯示譯碼輸出等功能。

圖3-7為CD40110引腳圖。圖3-7CD40110引腳圖表3-1

CD4O110邏輯功能表根據(jù)CD40110的引腳說(shuō)明和邏輯功能表，我們對(duì)計(jì)數(shù)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，脈沖計(jì)數(shù)模塊由3個(gè)CMOS器件CD40110級(jí)聯(lián)而成，CD40110為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器/鎖存器/譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，具有加減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器、狀態(tài)鎖存、七段顯示、譯碼輸出等功能。CD40110的2個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端CPU（9腳）和CPD（7腳），分別用作加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入。由于電路內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)預(yù)處理邏輯，因此當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘輸入端計(jì)數(shù)工作時(shí)，另一個(gè)時(shí)鐘輸入端可以是任意狀態(tài)。在電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的過(guò)程中，所以我們選擇使用加法計(jì)數(shù)時(shí)鐘端CPU。CD40110的QCO（10腳）和QBO（11腳）為加進(jìn)位輸出和減借位輸出，一般為高電平有效，當(dāng)計(jì)數(shù)器從0～9時(shí)，QBO輸出負(fù)脈沖；從9～0時(shí)QCO輸出負(fù)脈沖。在多片級(jí)聯(lián)時(shí)，只需要將QCO接至下級(jí)CD40110的CPU端，就可組成加法計(jì)數(shù)器。TE（4腳）為觸發(fā)器使能端，TE=0時(shí)計(jì)數(shù)器工作，TE=1時(shí)計(jì)數(shù)器處于禁止?fàn)顟B(tài)，設(shè)計(jì)中將其接低電平。LE（6腳）為鎖存控制端，LE=1時(shí)顯示數(shù)據(jù)保持不變，但它內(nèi)部的計(jì)數(shù)器仍正常工作，將其與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出相接，對(duì)數(shù)碼管顯示的脈沖數(shù)進(jìn)行鎖純。CR(5腳)為計(jì)數(shù)器清零段，將它和多諧振蕩器的輸出相連，就會(huì)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。a,b,c,d,e,f,g(1,15,14,13,12,3,2腳)為信號(hào)輸出端，與七段數(shù)碼管鏈接。3.2.4控制電路在數(shù)字技術(shù)的各種應(yīng)用中，經(jīng)常需要用到矩形波、方波、尖頂波和鋸齒波等脈沖形波，它們經(jīng)常用來(lái)作為電路的開(kāi)關(guān)和控制信號(hào)。下面將介紹多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。其中，多諧振蕩器能直接產(chǎn)生脈沖信號(hào)，施密特觸發(fā)器能對(duì)已有的信號(hào)進(jìn)行變換、整形，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可用于脈沖信號(hào)的定時(shí)、延時(shí)等。3.2.4.1施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器又稱為電平觸發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其邏輯符號(hào)及電壓傳輸特性如圖3-8。所示。其中圖3-8（ａ）為不帶反相器的施密特觸發(fā)器，而圖3-8（ｂ）是帶反相器的施密特觸發(fā)器。圖3-8施密特觸發(fā)器邏輯符號(hào)及電壓傳輸特性由施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性可以看出，它具有如下特點(diǎn)：（１）

有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。一個(gè)穩(wěn)態(tài)輸出為高電平，另一個(gè)穩(wěn)態(tài)輸出為低電平。這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)要靠輸入信號(hào)電平來(lái)維持。

（２）

具有滯回電壓傳輸特性。當(dāng)輸入信號(hào)高于時(shí)，電路處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，稱作上觸發(fā)電平或正向閾值電壓；當(dāng)輸入信號(hào)低于時(shí)，電路處于另一穩(wěn)定狀態(tài)，稱作下觸發(fā)電平或負(fù)向閾值電壓；而當(dāng)輸入信號(hào)處于兩觸發(fā)電平之間時(shí)，其輸出保持原狀態(tài)不變。集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器產(chǎn)品的種類較多，屬TTL電路的有7413、7414、74132等，屬CMOS電路的有CD40106、CC4583等。TTL集成施密特觸發(fā)器的上觸發(fā)電平大約在1.7V左右，下觸發(fā)電平大約在0.8V左右，其回差電壓大約在0.9

V左右。

CMOS集成施密特觸發(fā)器具有電壓范圍寬的特點(diǎn)，所以工作在不同的電源電壓情況下，所得、和皆有一定的分散性。比如CD40106，電源電壓＝15V時(shí)，＝6.8V～10.8V，

＝4～7.4V，＝1.65V。當(dāng)＝5V時(shí)，＝2.2～3.6V，＝0.9～2.8V,

＝0.31.6V。3.2.4.2定時(shí)電路設(shè)計(jì)定時(shí)電路由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器，在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常用到矩形脈沖作為時(shí)鐘信號(hào)來(lái)控制和協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的工作，能自行產(chǎn)生具有一定頻率和一定脈寬的矩形波發(fā)生器。由于矩形波中包含有豐富的高級(jí)諧波，所以又稱為多諧振蕩器，和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或施密特觸發(fā)器不同，多諧振振蕩器沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，兩暫穩(wěn)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換不需要外加觸發(fā)信號(hào)，而是靠電路本身來(lái)完成的。1.電路組成和工作原理

圖3-9(a)所示電路是用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器

.它是將施密特觸發(fā)器的反相輸出端經(jīng)RC積分電路回到輸入端構(gòu)成。接通電源的瞬間,由于電容C的初始電壓為零,即施密特觸發(fā)器的輸入電壓為低電平,故電路

輸出為高電平，電路進(jìn)入第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，在此期間，輸出高電平經(jīng)電阻R向電容C充電，使以指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)電容C上的電壓增加到略大于施密特觸發(fā)器的上觸發(fā)電平時(shí)，施密特觸發(fā)器輸出從高電平跳變到高電平，電路從第二暫穩(wěn)態(tài)又返回到第一暫穩(wěn)態(tài)。電路如此周而復(fù)始地改變狀態(tài)，產(chǎn)生自激振蕩。電路的工作波形如圖3-9（b）所示。圖3-9用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器采用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，這種振蕩電路可以代替晶體振蕩電路，它適用于低頻振蕩電路，一般用于產(chǎn)生1HZ~1MHZ的低頻信號(hào)，僅需外接一個(gè)電容和電阻，這種振蕩電路，只需增大電阻R即可降低頻率。2.振蕩周期估算

使用CMOS施密特觸發(fā)器，而且，，則由圖3-（b）所示波形可得電路的振蕩周期為：圖3-10多諧振蕩器周期3.2.4.3鎖純電路設(shè)計(jì)鎖存電路是用CMOS集成施密特觸發(fā)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，如圖3-10所示，觸發(fā)脈沖經(jīng)RC微分電路加到施密特觸發(fā)器的輸入端，在輸入脈沖作用下，使得施密特觸發(fā)器的輸入電壓依次經(jīng)過(guò)和兩個(gè)轉(zhuǎn)換電平，從而在輸出端得到一定寬度的矩形脈沖。具體工作過(guò)程如下：圖3-10施密特觸發(fā)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入=0，=0，輸出＝。當(dāng)幅度為的正觸發(fā)脈沖加到電路輸入端時(shí)，跳變到。由于＞，所以電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，＝，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。在穩(wěn)態(tài)期間，隨著電容C的充電，按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)下降到略低于時(shí)，電路狀態(tài)再次翻轉(zhuǎn)，返回到原來(lái)的穩(wěn)態(tài)，輸出＝。

電路各點(diǎn)的波形如圖3-10（b）所示。輸出脈沖的寬度取決于RC微分電路中電阻R上的電壓從初始值下降到所需的時(shí)間。根據(jù)簡(jiǎn)單RC電路過(guò)渡過(guò)程分析的三要素法，可得：3.2.5顯示電路設(shè)計(jì)LED數(shù)碼管顯示電路采用LED數(shù)碼管顯示，LED（Light-Emitting

Diode）是一種外加電壓從而渡過(guò)電流并發(fā)出可見(jiàn)光的器件。LED是屬于電流控制器件，使用時(shí)必須加限流電阻。LED數(shù)碼管里面有八個(gè)發(fā)光二極管。引腳分別記作a、b、c、d、e、f、g、bd，其中bd是小數(shù)點(diǎn)，abcdefgh

分別控制8個(gè)段，稱為段碼。3、8腳是數(shù)碼管的公共端，公共端可以用三極管控制連接電源，由此可以控制整個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮或熄滅。常用的LED數(shù)碼管有兩種，一種是共陽(yáng)極一種是共陰極的。共陰極數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內(nèi)，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。由于常規(guī)的數(shù)碼管電流大小只有1～2

mA，最大極限電流也只有10～30

mA，所以它的輸入端在5

V電源或高于TTL高電平(3.5

V)的電路信號(hào)相接時(shí)，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。LED數(shù)碼管實(shí)物圖如圖3-11所示，圖3-11七段共陰極數(shù)碼管LED數(shù)碼管通過(guò)點(diǎn)亮特定的字段來(lái)顯示數(shù)字或符號(hào)。共陰與共陽(yáng)七段LED數(shù)碼管的顯示字符與對(duì)應(yīng)的顯示段碼如下表所示，共陽(yáng)七段數(shù)碼管的段碼和共陰七段數(shù)碼管段碼互為反碼。表3-2

共陰極七段數(shù)碼管和共陽(yáng)極七段數(shù)碼管的顯示段碼表CD40110BE做數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極

LED

（數(shù)碼管）顯示器的芯片，具有BCD轉(zhuǎn)換、鎖存控制、譯碼及驅(qū)動(dòng)等功能。CMOS電路能提供較大的電流，可直接驅(qū)動(dòng)LED。TB為觸發(fā)器使能端，加低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器正常工作，加高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器處于禁止?fàn)顟B(tài)。LE是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存，但內(nèi)部計(jì)數(shù)器仍正常剛工作。a～g是

7

段輸出，可驅(qū)動(dòng)共陰LED數(shù)碼管。若要顯示多位，只需將其級(jí)聯(lián)，每級(jí)輸出接一只

LED

數(shù)碼管即可。所謂共陰

LED

數(shù)碼管是指

7

段

LED

的陰極是連在一起的，在實(shí)際應(yīng)用中，限流電阻要根據(jù)電源電壓來(lái)選取，電源電壓5V時(shí)，我們選擇大小為1K的限流電阻。計(jì)數(shù)與顯示的電路如圖3-12，在電路的工作過(guò)程中，計(jì)數(shù)脈沖由測(cè)速脈沖和控制電路同時(shí)控制輸入，將所計(jì)脈沖數(shù)通過(guò)數(shù)碼管顯示。圖3-12顯示電路第四章電路的焊接與調(diào)試4.1電路連接過(guò)程的注意事項(xiàng)芯片的焊接：要認(rèn)清方向，找準(zhǔn)第一腳，不要倒插，所有IC的插入方向一般應(yīng)保持一致，管腳不能彎曲折斷；元器件的裝插：去除元件管腳上的氧化層，根據(jù)電路圖確定器件的位置，并按信號(hào)的流向依次按順序連接元器件；導(dǎo)線的選用：連接導(dǎo)線的直徑應(yīng)與過(guò)孔（或插孔）相適應(yīng)，過(guò)粗過(guò)細(xì)均不好，為檢查電路方便，要根據(jù)不同用途，選擇不同顏色的導(dǎo)線，一般習(xí)慣是正電源用紅線，負(fù)電源用黑線，信號(hào)線用其它顏色的線；連接用的導(dǎo)線要求緊貼板上，焊接或接觸良好，連接線不允許跨越IC或其他器件，盡量做到橫平豎直，便于查線和更換器件。在電路的輸入、輸出端和其測(cè)試端應(yīng)預(yù)留測(cè)試空間和接線柱，以方便測(cè)量調(diào)試；布局合理和組裝正確的電路，不僅電路整齊美觀，而且能提高電路工作的可靠性，便于檢查和排除故障。4.2電路的調(diào)試調(diào)試過(guò)程中的注意事項(xiàng)一、調(diào)試之前要熟悉各種儀器的使用方法,并仔細(xì)加以檢查，避免由于儀器使用不當(dāng)或出現(xiàn)故障而作出錯(cuò)誤判斷。

二、測(cè)試儀器和被測(cè)電路應(yīng)用有良好的共地，只有使儀器和電路之間建立一個(gè)公共的參考點(diǎn)，測(cè)試的結(jié)果才是準(zhǔn)確的。

三、調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)器件或接線有問(wèn)題需要更換或修改時(shí)，應(yīng)關(guān)斷電源，持更換完畢認(rèn)真檢查后方可重新通電。

四、調(diào)試過(guò)程中，不但要認(rèn)真觀察和檢測(cè)，還要認(rèn)真記錄。包括記錄觀察的現(xiàn)象、測(cè)量的數(shù)據(jù)、波形及相位關(guān)系，必要時(shí)在記錄中應(yīng)附加說(shuō)明，尤其是那些和設(shè)計(jì)部符號(hào)的現(xiàn)象更是記錄的重點(diǎn)。依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)才能把實(shí)際觀察的現(xiàn)象和理論預(yù)計(jì)的結(jié)果加以定量比較，從中發(fā)展問(wèn)題，加以改進(jìn)，最終完善設(shè)計(jì)方案。通過(guò)過(guò)收集第一手資料可以幫助自己積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，切不可低估記錄的重要作用。

整個(gè)電路的成功與否，就在最后的調(diào)試了。在這次電路的調(diào)試過(guò)程中，遇到下面幾個(gè)問(wèn)題：

1、由于電路的連接錯(cuò)誤，導(dǎo)致在計(jì)數(shù)時(shí)數(shù)碼管上顯示的數(shù)并不如預(yù)期的變化，首先遇到的問(wèn)題就是數(shù)碼管全部顯示為000，經(jīng)過(guò)一步一步的分析，是由于信號(hào)采集部分故障，查閱大量光電耦合器的資料后，發(fā)現(xiàn)光電開(kāi)關(guān)接線錯(cuò)誤，在更改小部分接線之后，問(wèn)題得到解決，光電耦合器能正常采集信號(hào)，計(jì)數(shù)器正常工作。

2、第二個(gè)問(wèn)題也是最關(guān)鍵的問(wèn)題，關(guān)系到整個(gè)電路能否做出來(lái)的問(wèn)題，在焊接的過(guò)程中由于對(duì)電路板的結(jié)構(gòu)不太熟悉，導(dǎo)致把數(shù)碼管焊在了電路板的最上面一排，導(dǎo)致整個(gè)電路短路，最后又重新焊接。在實(shí)際操作的過(guò)程中，我深深地意識(shí)到自身的不足，最后經(jīng)過(guò)自己的努力終于完成了電路的調(diào)試。圖4-1多諧振蕩器的調(diào)試圖4-2整個(gè)電路的調(diào)試通過(guò)調(diào)試，電路能夠進(jìn)行計(jì)數(shù)，顯示脈沖的數(shù)目，并且能夠按要求自動(dòng)完成計(jì)數(shù)、鎖存、保持、清零的工作。電路在工作的過(guò)程中，先接通電源，給各個(gè)模塊提供穩(wěn)定的工作電壓，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)速的測(cè)量。并且能夠調(diào)節(jié)可調(diào)電阻改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。我們可以通過(guò)脈沖數(shù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系來(lái)得到最終的結(jié)果。4.3轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的誤差分析本轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用M法進(jìn)行測(cè)速，硬件電路較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)已基本完成題目中的各項(xiàng)要求，但是還是有一定的誤差，經(jīng)分析主要是系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差造成的：由于定時(shí)時(shí)間T和脈沖不能保證嚴(yán)格同步，以及在T內(nèi)能否正好測(cè)量外部脈沖的完整的周期，可能產(chǎn)生的1個(gè)脈沖的量化誤差，從而造成時(shí)間閘門的誤差，這是造成測(cè)量誤差的一個(gè)主要因素。另外，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)盤是采用塑料盤片磨制而成，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)容易打飄不穩(wěn)，導(dǎo)致獲得的脈沖信號(hào)頻率與實(shí)際轉(zhuǎn)速有一定的誤差。誤差測(cè)量由公式：可知，的量化誤差是一個(gè)脈沖，故轉(zhuǎn)速變化：（4-1）（4-2）其相對(duì)誤差為：（4-3）（4-4）（4-5）-相對(duì)誤差

-加入一個(gè)脈沖后的轉(zhuǎn)速值

-轉(zhuǎn)速誤差

由式（4-5）可知：這里=4s，=100，

=0.1％。那么可以計(jì)算出，

n=60/0.5=150時(shí)，可以滿足此要求，當(dāng)n小于150時(shí)，誤差將超出允許范圍之外。實(shí)際測(cè)量工作中，閘門時(shí)間也是一個(gè)重要的因素，本程序中僅提供了一個(gè)4s固定的閘門時(shí)間，實(shí)際工程中，可根據(jù)需要，靈活地選擇閘門時(shí)間，兼顧各方面的要求，以取得更好的效果。第五章總結(jié)與展望5.1總結(jié)從總體上來(lái)看，電路設(shè)計(jì)制作還是比較成功的，跟以往的制作相比，本次電路完全是在個(gè)人的努力下作出來(lái)的，因此獲得了很多的經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)良好的設(shè)計(jì)思路，是電路的生命。我們要在在思路設(shè)計(jì)上多花時(shí)間，因?yàn)榍捌诳此坡?，?shí)際上恰恰給后期的制作帶來(lái)很大的方便，效果往往是更節(jié)省了許多時(shí)間。電子制作慢工出細(xì)活，在制作過(guò)程中，不能馬虎、粗心。心急吃不了熱豆腐，不要急于求成。特別是電子類的設(shè)計(jì)制作更應(yīng)該如此，必須一步一步來(lái)，逐個(gè)逐個(gè)調(diào)試，不可囫圇吞棗，貪圖方便。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我鞏固了我的專業(yè)課。在本次設(shè)計(jì)中，