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请问用光耦或者霍尔做电机测速的时候输出要不要整形的？这两种方法有什么优缺点？
我用霍尔传感器（3144）做了一个直流电机的测速，3144的输出接上拉后连到stm32的IO，发现单位时间内获取到的脉冲数误差比较大， 请问这个是因为霍尔输出没有加整形电路的原因？我看到一些文章是建议加上用324做的窗式比较器，加了后会好很多吗？另外如果是用对射光耦的话要不要加整形电路的？
另外如果在200Hz以内，用来控制电机的速度和计算累计转过的圈数，这样的情况用那种方式会比较好。
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肯定 有抖动，建议信号先加一个小电容然后用滞回比较器
电机这类可能从零转速开始的，用RC加施密特很难兼顾高速和启动，根本解决办法是两个传感器
回复【2楼】&&
电机这类可能从零转速开始的，用rc加施密特很难兼顾高速和启动，根本解决办法是两个传感器
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就是说无论是光耦还是霍尔都会有抖动的问题吗？
回复【3楼】cemi&&
回复【2楼】&&
电机这类可能从零转速开始的，用rc加施密特很难兼顾高速和启动，根本解决办法是两个传感器
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就是说无论是光耦还是霍尔都会有抖动的问题吗？
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也许高质量的没有，但是设计不能这样指望，还是用一般性认为会有抖动的原则设计产品
光耦需要整形，数字输出的内部都带施密特触发器，所以不需要整形。
阿莫电子论坛, 原"中国电子开发网"直流电机测速方案有：反射式、透射式光电传感器、霍尔元件还是用旋转编码器。
本课题拟采用透射式光耦。
透射式光耦图片透射式光耦结构图
透射式光耦原理图
透射式光耦由两部分组成，一部分是发光二极管，发射红外线，另一部分是接收红外的
光电管，中间的缝隙为光线传输而设。
外围电路如下图所示，发射电路加
欧姆的限流电阻，接收端加
的电阻上拉。
输出信号经非门后输出，非门的作用是整形并提高驱动能力。
当没有障碍物挡住时，光电管接收到光线，饱和导通，集电极
为低电平，经
非门后，信号为高电平；
当电机的光电编码盘不透光部分挡住时，光电管截止，集电极
为高电平，输出信号
为低电平。
这样，每个缝隙经过时都会产生一个脉冲，把输出信号接到单片机的外部中断，采用下
降沿触发，就使得每个中断到来时，产生中断，在中断服务程序中，对脉冲进行计数。
光电编码盘
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资料评价：
所需积分：2> 电路中为什么要用光耦?几种常见光耦的特性及检测
电路中为什么要用光耦?几种常见光耦的特性及检测
(<FONT color=#ff-8 9:49:00)
电路中为什么要用光耦?几种常见光耦的特性及检测一、电路中为什么要使用光耦器件？光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。主要有下面几点应用.1.电气隔离的要求。A与B电路之间，要进行信号的传输，但两电路之间由于供电级别过于悬殊，一路为数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将共用；2.
A电路与强电有联系，人体接触有触电危险，需予以隔离。而B线路板为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间，既要完成信号传输，又必须进行电气隔离；3.
运放电路等高阻抗型器件的采用，和电路对模拟的微弱的电压信号的传输，使得对电路的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情&&从各个途径混入的噪声干扰，有可能反客为主，将有用信号&淹没&掉；4. 除了考虑人体接触的安全，又必须考虑到电路器件的安全，当光电耦合器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，输出侧电路却能安全无恙。二、光电耦合器件的一般属性：1、结构特点：输入侧一般采用发光二极管，输出侧采用光敏管、集成电路等多种形式，对信号实施电-光-电的转换与传输。2、输入、输出侧之间有光的传输，而无电的直接联系。输入信号的有无和强弱控制了发光二极管的发光强度，而输出侧接受光信号，据感光强度，输出电压或电流信号。3、输入、输出侧有较高的电气隔离度，隔离电压一般达2000V以上。能对交、直流信号进行传输，输出侧有一定的电流输出能力，有的可直接拖动小型。特殊型光耦器件能对毫伏，甚至微伏级交、直流信号进行线性传输。4、因光耦的结构特性，输入、输出侧需要相互隔离的独立供电电源，即需两路无&共地&点的供电电源。下述一、二类光耦输入侧由信号电压提供了输入电流通路，但实质上输入信号回路，也是有一个供电支路的；而线性光耦，则输入侧与输出侧一样，是直接接有两种相隔离的供电电源的。三、在变频器电路中，经常用到的三种类型光电耦合器件1、一种为三极管型光电耦合器，如、、4N35等，常用于电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路，也应用于变频器控制的数字信号输入回路。结构最为简单，输入侧由一只发光二极管，输出侧由一只光敏三极管构成，主要用于对开关量信号的隔离与传输；2、第二种为集成电路型光电耦合器，如、等，输入侧发光管采用了延迟效应低微的新型发光材料，输出侧为门电路和肖基特构成，使工作性能大为提高。其频率响应速度比三极管型光电耦合器大为提高，在变频器的故障检测电路和开关电源电路中也有应用；3、第三种为线性光电耦合器，如。结构与性能与前两种光耦器件大有不同。在电路中主要用于对mV级微弱的模拟信号进行线性传输，在变频器电路中，往往用于输出电流的采样与放大处理、主回路直流电压的采样与放大处理。下图为三类光耦器件的引脚、功能原理图：三种光耦合器电路图四、三极管型光耦器件的与在线检测：此类型的光电耦合器特性.1. 输入端工作压降约为1.2V，2. 输入最大电流50mA，典型应用值为10 mA；3. 输出最大电流1A左右，因而可直接驱动小型继电器，输出饱合压降小于0.4V。4. 可用于几十kHz较低频率信号和直流信号的传输。5. 对输入电压/电流有极性要求。6. 当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。测量方法：根据三极管型光耦的特性,常用测量方法有以下四种.1. 数字表二极管档，测量输入侧正向压降为1.2V，反向无穷大。输出侧正、反压降或电阻值均接近无穷大；2. 指针表的x10k电阻档，测其1、2脚，有明显的正、反电阻差异，正向电阻约为几十k&O，反向电阻无穷大；3、4脚正、反向电阻无穷大；3. 两表测量法,用指针式万用表的x10k电阻档（能提供15V 或9V、几十&A的电流输出），正向接通1、2脚（黑笔搭1脚），用另一表的电阻档用x1k测量3、4脚的电阻值，当1、2脚表笔接入时，3、4脚之间呈现20k&O左右的电阻值，脱开1、2脚的表笔，3、4脚间电阻为无穷大。4. 可用一个直流电源串入电阻，将输入电流限制在10mA以内。输入电路接通时，3、4脚电阻为通路状态，输入电路开路时，3、4脚电阻值无穷大。3、4种测量方法比较准确，如用同型号光耦器件相比较，甚至可检测出失效器件（如输出侧电阻过大）。上述测量是新器件装机前的必要过程。对上线不便测量的情况下，必要时也可将器件从电路中拆下，离线测量，进一步判断器件的好坏。在实际检修中，离线电阻测量不是很便利，上电检测则较为方便和准确。要采取措施，将输入侧电路变动一下，根据输出侧产生的相应的变化（或无变化），测量判断该器件的好坏。即打破故障电路中的&平衡状态&，使之出现&暂态失衡&，从而将故障原因暴露出来。光耦器件的输入、输出侧在电路中串有限流电阻，在上电检测中，可用减小（并联）电阻和加大电阻的方法（将其开路）等方法，配合输出侧的电压检测，判断光耦器件的好坏。部分电路中，甚至可用直接短接或开路输入侧、输出侧，来检测和观察电路的动态变化，利于判断故障区域和检修工作的开展。 在板测量时的注意事项：光耦器件的一侧可能与&强电&有直接联系，触及会有触电危险，建议维修过程中为机器提供隔离电源！下图为常见三极管光耦器件的应用电路图。PC817应用电路图光电耦合器在线检测示意图上图中的（1）电路，为变频器控制端子电路的数字信号输入电路，当正转端子FWD与公共端子COM短接时，PC817的1、2脚之间的电压由0V变为1.2V，4脚电压由5V变为0V。同理，当控制端子呈开路状态时，PC817的1、2脚之间电压为0V，而3、4脚之间电压为5V。图（1）电路可以看出光耦器件的各脚电压值，故障或正常状态测量输入、输出脚电压即可得出判断。上图（2）电路，测量1、2之间为0.7V（交流信号平均值），3、4脚之间为3V
，说明光电耦合器有了输入信号，但光耦器件本身是否正常？用金属镊子短接PC817的1、2脚，测量4脚的电压由原3V上升为5V（或有明显上升），说明光耦器件是好的。若电压不变，说明光耦损坏。五、集成电路型光耦器件的测量与在板检测：集成电路型光耦器件的典型代表为6N137，特性如下.1. 输入端工作压降约为1.5V左右，2. 但输入、输出最大电流仅为mA级，3. 只起到对较高频率信号的传输作用，电路本身不具备电流驱动能力，可用于对MHz级信号进行有效的传输。4. 同三极管型光耦器件一样，对输入电压/电流有极性要求。5. 当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。此种类型光耦器件的应用电路，同三极管型光耦器件构成的电路形式相类似，但电路传输的信号频率较高。检测方法其测量与检查方法与三极管型光耦基本上是相似的。如果说三极管型光耦为低速和普通光耦，那么集成电路型光耦合器，可称之为高速光耦，二者的主要区别只是对信号响应速度的不同，在电路形式上则是相同的。在板测量方法1、可用短接或开路2、3输入脚，同时测量输出6、5脚的电压变化；2、减小或加大输入脚外接电阻，测量输出脚电压有无相应变化；3、从+5V供电或其它供电串限流电阻引入到输入脚，检测输出脚电压有无相应变化。来判断器件是否正常。六、线性光耦特性及检测方法线性光耦，是光电耦合器中一种比较特殊的器件了。典型代表为A7840,1、线性光耦的特点：（1） 结构特点：其输入、输出侧电路，不再像第一类光耦器件一样，只是二极管/三极管的简单电路，而是内含放大器，并有各自独立的供电回路；没有信号输入极性要求，只将输入信号幅度进行线性放大。（2）输入侧信号输入端，不再呈现发光二极管的正、反向特性，或许我们完全可以将两个信号输入端看作是运算放大器的两个输入端子&&输入阻抗非常高，不再吸取信号源电流；能用作微弱电压信号的输入和放大；能对差分信号有极高的放大能力，对共模信号有一定的抑制能力；（3）输出侧电路，为差分信号输出模式，便于与后级放大器连接，将信号作进一步处理。2、线性光耦器件A7840的引脚功能图：2、3脚为信号输入脚，1、4脚为输入侧供电端；6、7脚为差分信号输出脚，8、5脚为输出侧供电端。A7840（HCPL-7840）功能方框图A7840（HCPL-7840）的工作参数：输入侧、输出侧的供电典型值为5V，输入电阻480k&O，最大输入电压320mV；差分信号输出方式。内部输入电路有放大作用，且为高阻抗输入，能不失真传输mV级交、直流信号，输出信号作为后级运算放大器差分输入信号。具有1000倍左右的电压放大倍数。典型应用，常与后级运算放大器配合，对微弱（交、直）电压信号进行放大和处理。在线检测方法：可将内部电路看作是一只&整体的运算放大器&，2、3脚为同相、反相输入端，7、6脚为信号输出端。当短接2、3脚（使输入信号为零）时，6、7脚之间输出电压也为零。当2、3脚有mV级电压输入时，6、7脚之间有&放大了的&比例电压输出。3、由光耦A7840组成成的电流信号检测电路：英威腾G9/P9小功率变频器的输出电流采样电路部分小功率变频器机型，对输出电流的采样，省掉了电流互感器。在U、V输出电路中直接串接了m&O级的电流采样电阻，将输出电流信号由采样电阻转化为mV级电压信号，将此电阻上的电压信号经R1、R2引入到U3、U4（A7840）R的信号输入端，由U3、U4进行光电隔离和线性传输，再经U5（）进行放大（阻抗变换）后，送后级电流检测与保护电路进一步处理，再送入CPU。U4、U3输入侧的供电是由驱动电路供电（隔离电源）再经U1、U2（稳压器）稳压成5V来提供的，此电源必须是与控制电路相隔离的。U4、U5的输出侧供电，则是由CPU主板供电的+5V电源提供的。A7840将输入百mV级电压信号放大输出为V级表征着输出电流大小的差分电压信号，再经后级U5运算放大器反相输出正电压信号，送后后级电流信号处理电路。分别被处理成一定幅度的模拟信号送入CPU，用作输出电流显示及输出控制；被处理成开关量信号，用于故障报警，停机保护等。此两路电流检测信号输出，在线路板上标注有IU、IV字样，是为检测点。4、由A7840构成的直流回路电压信号检测电路：阿尔法ALPHAkW变频器直流回路电压检测电路阿尔法ALPHAkW变频器直流回路电压检测电路，电压采样信号直接取自直流回路的P、N端的530V直流电压，经电阻降压、分压网络，将分压所得mV级电压信号，加到小信号处理光电耦合器A7840（U14）的2、3输入脚上，经U14实施强、弱电隔离后，形成差分信号输入到运算放大器的2、3脚，本级电路接成电压跟随器，输出信号由电位器中心头（线路板上厂家标注VPN）输出至CPU主板与电源/驱动板的排线端子CNN1的8脚。在三相输入电压为380V时，8脚采样直流电压为3V。A7840的输入侧供电，是由开关的一个独立绕组的交流电压，经D41、C46等整流滤波，由集成稳压器稳压成5V提供的；输出侧供电，则采用CPU主板供电电源+5V。直流回路电压检测信号由排线端子CNN1、CNM的8脚进入CPU主板，一路经R174直接输入CPU的53脚，此路信号为模拟电压信号，其作用：1、供操作面板显示直流电压值，有的变频器机型经程序换算后显示输入交流电压值；2、有的机型用于对输出U/F比的控制，使输出电压值比例于输入电压值；3、少数机型用于过、欠压保护的采样参考。另一路经R155送入LF393开路集电极输出运放构成的电压比较器的反相输入端，该路输出信号与过流（OL）、OC、OH等信号一起混合为一路&故障汇总信号&，经CPU外围电路进一步处理，送入CPU引脚，作停机保护和切断驱动脉冲的控制。LF393的同相输入端可看作为&可编程基准电压端&，其基准电压的幅值由CPU的42、51脚输出电压控制，在起动和运行过程中分别给出不同的基准电压值，与输入电压检测信号相比较。变频器的不同工作过程，则保护动作阀值也有所不同。线性光耦的在板检测方法当电压检测电路本身发生故障时，其检修方法如下：a、变频器上电后，即报出过压或欠压故障，见上图电压检测电路。测量CN1的8端子电压，正常值应为3V左右。测量此点电压值偏高或偏低，说明电压检测电路有故障。首先检测A7840的输入侧、输出侧的5V供电是否正常，LF353的正负15V供电是否正常，若不正常，修复相关电源供电支路。若正常，进行下一步检修；b、测量A脚之间有100mV以上输入电压，用金属尖镊子短接A脚，测量LF353的输出脚1脚电压有明显下降，说明以上电压信号传输环节均正常，故障在LF353外接电位器不良或失调。更换并重新调整。调整变频器的相关参数，令操作显示面板显示直流回路的电压值，当输入三相电压为380V时，调整该电位器，使直流电压显示值为530V，即可；c、用金属尖镊子短接A脚，测量LF353的1脚电压无变化，进一步检测LF353的输入脚电压（正常值为3左右，镊子短接A7840输入脚时变为OV）值无变化，A7840或外电路元件损坏；LF353输入脚电压值为正常值，
LF353损坏，更换LF353。d、用镊子短接A脚时，LF353输入电压值有变化，但其值偏低，如从1V变化为0V，检查A7840外围元件正常，故障为A7840低效，更换A7840。
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吉林建筑工程学院成绩评定：传感器技术课程设计题目霍尔传感器小车测速摘要对车速测量，利用霍尔传感器工作频带宽、响应速度快、测量精度高的特性结合单片机控制电路，设计出了一种新型的测速系统，实现了对脉冲信号的精确、快速测量，硬件成本低，算法简单，稳定性好。霍尔传感器测量电路设计、显示电路设计。测量速度的霍尔传感器和车轴同轴连接，车轴没转一周，产生一定量的脉冲个数，有霍尔器件电路部分输出幅度为12?V?的脉冲。经光电隔离器后成为输出幅度为5?V?转数计数器的计数脉冲。控制定时器计数时间，即可实现对车速的测量。在显示电路设计中，实现LED上直观地显示车轮的转数值。与软件配合，实现了显示、报警功能关键词：单片机AT89C51传感器LED仿真目录TOC\o&1-2&\u一、设计目的 1二、设计任务与要求 12.1设计任务 12.2设计要求 1三、设计步骤及原理分析 13.1设计方法 13.2设计步骤 33.3设计原理分析 10四、课程设计小结与体会 11五、参考文献 11TOC\o&1-2&\h\z\u一、设计目的通过《传感器及检测技术》课程设计，使学生掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。用霍尔元件设计测量车速的电子系统，通过对霍尔元件工作原理的掌握实现对车速测量的应用，设计出具体的电子系统电路，并且能够完成精确的车速测量。二、设计内容及要求2.1设计任务霍尔传感器一般由霍尔元件和磁钢组成，当霍尔元件和磁钢相对运动时，就会产生脉冲信号，根据磁钢和脉冲数量就可以计算转速，进而求出车速。现要求设计一个测量系统，在小车的适当位置安装霍尔元件及磁钢，使之具有以下功能：功能：1）LED数码管显示小车的行驶距离（单位：cm）。2）具有小车前进和后退检测功能，并用指示灯显示。3）记录小车的行驶时间，并实时计算小车的行驶速度。4）距离测量误差＜2cm。5）其它。2.2设计要求设计要求首先选定传感器，霍尔传感器具有灵敏、可靠、体积小巧、无触点、无磨损、使用寿命长、功耗低等优点，综合了电机转速测量系统的要求。其次设计一个单片机小系统，掌握单片机接口电路的设计技巧，学会利用单片机的定时器和中断系统对脉冲信号进行测量或计数。再次实时测量显示并有报警功能，实时测量根据脉冲计数来实现转速测量的方法。要求霍尔传感器转速为0～5000r/min。三、设计步骤及原理分析3.1设计方法3.1．1霍尔效应所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。霍尔效应的原理图如图1-2所示。图1-2霍尔效应的原理图当电流I通过放在磁场中的半导体基片（霍尔元件）且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁通的半导体基片的横向侧面上即产生一个电压，这个电压称为霍尔电压U。霍尔电压U的高低与通过的电流I和磁场强度B成正比，可用下列公式表示：式中K—霍尔元件的灵敏度I—电流B—磁场强度由上式知霍尔电动势与、I、B有关。当I、B大小一定时，越大，越大。显然，一般希望越大越好。若磁感应强度B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某一角度θ时，此时的霍尔电动势为U=KIBcosθ由上式可知，当通过的电流I为一定值时，霍尔电压与磁场强度B成正比，且当B的方向改变时，霍尔电势的方向也随之改变。即霍尔电压的大小只与磁场强度大小关而与磁通的变化速率无关。如果所施加的磁场为交变磁场，则霍尔电势为同频率的交变电动势。由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I，元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度，则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。3.1.2霍尔元件测速原理基于霍尔传感器的速度测量系统工作过程是：测量转速的霍尔传感器和机轴同轴连接，机轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路部分输出。经光电耦合后，成为转
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