新型角加速度传感器的研制_毕业设计(论文).doc

新型角加速度传感器的研制_毕业设计(论文)

摘 要
　　　
转轴角加速度是旋转机构转动时的一项重要参数,旋转体的角加速度在实践中有着广泛和重要的应用。对角加速度的测量原理、方法进行了研究,寻求一种高精度连续测量角加速度可行的方法。本文提出的旋转系统机械角加速度直接测量方法通过对交流异步测速发电机励磁方式的改变，构成了能直接测量机械角加速度的测旋转角加速度发电机。它可以直观地反映出各种旋转系统随时间变化的机械角加速度的变化情况，可应用于旋转系统机械角加速度快速变化的测量场合。用此方法测量了异步电机空载运行时由旋转磁场振动而引起的转子角加速度的变化情况，证明了测量方法的可行性。此方法在科研生产中有一定应用价值。
　　　
本文便是运用C8051F020单片机来构建的角加速度测量仪。电机在运行过程中，需要对其进行监控，角加速度是一个必不可少的一个参数。本系统就是对电机角加速度进行测量，并可以和PC机进行通信，显示电机的角加速度，并观察电机运行的基本状况。
　　　
关键词： 机械角加速度; 加速度发电机; 异步电机; 测量

Abstract
　　　
The angular acceleration of a rotary shaft is one o f the most important parameters for revolution mechanism, which is widely employed in practical applications .The principles and approaches for measuring angular acceleration were studied to find a feasible way to obtain the accurate and successive value of angular acceleration .A new method to measure the mechanical angular acceleration of rotating system is established by changing the exciting mode of AC asynchronous tacho-generator, and form a angular acceleration tacho-generator to measure the mechanical angular acceleration directly. This method can reflect the changes of mechanical angular acceleration in various rotating system, and it is suitable for the fields where the mechanical angular acceleration changes so quickly. Experimental results generated from testing of mechanical angular acceleration caused by rotating magnetic field when the induction motor is operating without any load are truly feasible.
　　　
I graduated from the Design of the issue is control of the intelligent use of SOC speed measuring instrument. The system is the motor angular acceleration measurement, and PC and can communicate that the motor angular acceleration, and to observe the motor running the basic situation.
　　　
Keywords: Mechanical angular acceleration; Acceleration tachogenerator; Induction motor ; Measurement



摘要 2
Abstract II
第一章 绪 论 1
1.1 工程背景 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3 理论意义与研究价值 2
1.4 本课题研究的主要内容 3
第二章 新型角加速度传感器基本结构和工作原理 5
2.1 电磁式角加速度传感器的测量原理 5
2.2 电磁式角加速度传感器的基本结构 7
第三章 测量系统的方案论证 11
3.1 系统的总体流程图 11
第四章 测量系统硬件设计 12
4.1 单片机最小系统 12
4.1.1 单片机的选取 12
4.1.2 最小单片机系统 14
4.2 放大电路的设计
4.2.1 INA128芯片介绍 16
4.2.2 INA128构建的放大电路 17
4.3 AD转换器的设计 18
4.4 实时显示电路设计 19
4.5 数据存储模块设计 20
4.5.1 SD卡功能原理的介绍 21
4.5.2 SD卡硬件功能的设计 22
4.6 数据通信接口的设计 24
第五章 测量系统的软件设计 26
5.1 系统譆@绦蛄鞒掏忌杓 26
5.2 显示模块的流程设计 26
5.3 数字滤波的设计 27
5.4 存储模块流程设计 28
5.5 数据通信模块流程设计 30
第六章 总结与展望 32
参考文献 33
致 谢 35
附 录 36
附录1 程序 36
附录2 系统的电路原理图 56