光電式傳感器的轉速測量實驗

一、實驗目的

1、了解光電式傳感器的基本結構。

2、掌握光電式傳感器及其轉換電路的工作原理。

3、掌握差動變壓器的調試方法。

二、實驗所用單元

光電式傳感器、光電式傳感器轉換電路板、直流穩壓電源、頻率與轉速表、數字電壓表、 位移臺架。

三、實驗原理及電路

1、光斷續器原理如圖17-1所示，一個開口的光耦合器，當開口處被遮住時，光敏三極管接收不到發光二極管的光信號，輸出電壓為0，否則有電壓輸出。

     圖17-1 光斷續器示意圖        圖17-2 測速裝置示意圖

2、圖17-2為測速裝置示意圖，其中微型電動機帶動轉盤在兩個成90度的光繼續器的開口中轉動，轉盤上一半為黑色，另一半透明，轉動時，兩個光繼續器將輸出不同相位的方波信號，這兩個方波信號經過轉換電路中的四個運放器，可輸出相位差分別為0°、90°、180°、270°的方波信號，它們的頻率都是相同的，其中任意一個方波信號均可輸出至頻率表顯示頻率。原理如圖17-3所示。

3、微型電動機的轉速可調，電路圖如圖17-4所示，調節電位器RP可輸出0～12V的直流電壓。

圖17-3  光電傳感器實驗原理圖

圖17-4  電機調速電路圖

四、實驗步驟

1、固定好位移臺架，將光電式傳感器置于位移臺架上，將傳感器上的A、B點與轉換電路板上的A、B點相連；轉換電路板上的0～12V輸出接到傳感器上；轉換電路的A、B與0°、90°、180°、270°輸出均可接至頻率與轉速表。

2、接通電源，調節電位器RP使輸出電壓從最小逐漸增加到最大，觀察數字電壓表上顯示的電壓以及頻率表上顯示的頻率的變化情況。

五、實驗報告

怎樣根據顯示的頻率換算出電動機的轉速？