基于磁敏感傳感器高速電主軸測速模塊研究.pdf

1、高速電主軸是現(xiàn)代高速加工的核心技術(shù)之一，其在高性能機床上應(yīng)用廣泛，對高速電主軸有關(guān)技術(shù)的研究皆具有重要的學(xué)術(shù)意義與社會經(jīng)濟效益。而轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)為電機測試與控制系統(tǒng)提供了極具參考價值的狀態(tài)參數(shù)，速度測量的精確性與實時性將對控制系統(tǒng)的測控效果與性能產(chǎn)生直接的影響。對高速精密電主軸的轉(zhuǎn)速測量，有助于提升電主軸運行時的控制精確度，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
　　本文基于兩種磁敏感傳感器實現(xiàn)對電主軸的高、低轉(zhuǎn)速測量，確定了分別測量電主軸高速轉(zhuǎn)速測量、低速轉(zhuǎn)

2、速測量、低速下轉(zhuǎn)動角度測量的方案。高速與低速下的轉(zhuǎn)速測量基于三端式差分磁阻傳感器，低轉(zhuǎn)速時速度與轉(zhuǎn)角測量基于LENORD+BAUER磁感應(yīng)式編碼器，兩者均為磁敏感傳感器。測速方法分別應(yīng)用頻譜分析法和定采樣周期M/T法。
　　本文首先應(yīng)用虛擬儀器（LabVIEW）作為開發(fā)平臺，設(shè)計了基于三端式差分磁阻傳感器的頻譜分析法測速程序，對電主軸進行轉(zhuǎn)速測量實驗并分析了該方法的優(yōu)缺點。三端式差分磁阻傳感器的集成度較低，DSP芯片不能直接識別其

3、輸出信號，本文設(shè)計制作了與傳感器配合使用的信號處理電路以及整體電源電路，以實現(xiàn)濾波選頻，波形轉(zhuǎn)換，模數(shù)隔離等功能，最終將其輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為DSP可識別的數(shù)字信號。然后，分別基于兩種磁敏感傳感器，應(yīng)用定采樣周期M/T法，編寫相應(yīng)的軟件程序，并且實現(xiàn)串口通訊功能，可以與PC機進行上、下位機數(shù)據(jù)通訊。
　　最后，在完成對測速模塊的整體的軟、硬設(shè)計后，對其進行仿真與實驗驗證。首先利用Multisim仿真軟件對測速模塊的各項功能進行了仿