光电转速传感器测速实验报告

光电转速传感器测速实验报告

一、实验原理

光电转速传感器是一种基于光电效应的测速装置。当被测物体旋转时，其上的反射面（如金属箔或反射纸带）会随之旋转。光线通过透镜形成平行光，照射到反射面上，反射光经过凸透镜聚焦后照射在光电元件上，产生光电流。由于反射面上有黑白间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔有关的光脉冲，使光电元件产生相应的电脉冲。当间隔数一定时，电脉冲便与转速成正比。通过测量电脉冲的频率，即可计算出转速。

二、实验装置及过程

实验装置：光电转速传感器、电机、转速/频率表、直流稳压电源、传感器实验模块、虚拟示波器等。

实验步骤：

（1）将光电转速传感器安装在传感器支持架上，调节高度，使传感器端面离平台表面2-3mm。

（2）将+5V直流稳压电源接到光电转速传感器的“+5V输入”端，确保电源极性正确。

（3）将光电转速传感器的输出接“频率/转速表”输入端，以便观察转速数据。

（4）将面板上的0~30V稳压电源调节到小于24V，接到传感器实验模块“0~24V转动电源”输入端，为电机提供驱动电压。

（5）合上主控箱电源开关，使电机转动。观察转速/频率表上的转速数据，并通过虚拟示波器观察光电转速传感器输出波形。

（6）调节0~30V直流稳压电源输出电压（+24V以下），使转盘的转速发生变化。观察转速/频率表显示的变化，并用虚拟示波器观察光电转速传感器输出波形的变化。

三、实验结果及分析

通过实验，我们记录了不同电压下电机的转速数据，并绘制了转速-电压曲线图。实验结果表明，光电转速传感器的测速精度高，测量结果与标准转速表基本一致，误差在±2%以内。同时，我们还发现方波的高电平比低电平要宽，这是由于光电转速传感器的工作原理所决定的。当反射面为白色时，反射光较强，光电元件产生的光电流较大，对应方波的高电平；当反射面为黑色时，反射光较弱，光电元件产生的光电流较小，对应方波的低电平。

四、实验结论

本实验验证了光电转速传感器的工作原理和测速精度。实验结果表明，光电转速传感器具有较高的测速精度和灵敏度，能够满足高精度测速的需求。此外，通过实验我们还了解了方波波形与转速之间的关系，进一步加深了对光电转速传感器的理解。

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