光电传感器是什么？如何对电机的转速进行测量？

　　1.系统结构
　　本文主要针对电机的转速进行测量，然后用数码管把电机的转速显示出来！
　　本装置主要有两部分构成。1光电测速部分。2测得的脉冲处理处理和显示部分！
　　光电测速部分主要由光电传感器构成！脉冲处理部分主要经施密特触发器对接收到的脉冲进行波形校正，由单片机的T1口输入，经80C51处理后显示输出电机的转速
　　下面我们来了解一下光电测速部分！
　　2、脉冲信号的获得
　　可以有多种方式来获得脉冲信号，这些方法有各自的应用场合。下面逐一进行分析。
　　2．1 霍尔传感器
　　霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。如图1所示是CS3020的外形图，将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc，地，输出。
　　
　　使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。在粘磁钢时要注意，霍尔传感器对磁场方向敏感，粘之前可以先手动接近一下传感器，如果没有信号输出，可以换一个方向再试。 这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
　　2.2．光电传感器
　　光电传感器是应用非常广泛的一种器件，有各种各样的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是当发射管光照射到接收管时，接收管导通，反之关断。以透射式为例，如图2所示，当不透光的物体挡住发射与接收之间的间隙时，开关管关断，否则打开。为此，可以制作一个遮光叶片如图3所示，安装在转轴上，当扇叶经过时，产生脉冲信号。当叶片数较多时，旋转一周可以获得多个脉冲信号。
　　
　　
　　2.3．光电编码器
　　光电编码器的工作原理与光电传感器一样，不过它已将光电传感器、电子电路、码盘等做成一个整体，只要用连轴器将光电传感器的轴与转轴相连，就能获得多种输出信号。它广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。如图4所示，是某光电编码器的外形。
　　这次课设我选的是光电传感器，采用穿透法测量电机转速。光电传感器的原理上面有详细的介绍。
　　当不透光的物体挡住发射与接收之间的间隙时，开关管关断，否则打开。为此，可以制作一个遮光叶片如图3所示，安装在转轴上，当扇叶经过时，产生脉冲信号。当叶片数较多时，旋转一周可以获得多个脉冲信号。 这里我们才用转10个孔的方式！在一分钟的时间内，假如产生了10000脉冲，则电机的转速就为1000r/min.
　　3、硬件连接
　　测速的方法决定了测速信号的硬件连接，测速实际上就是测频，因此，频率测量的一些原则同样适用于测速。
　　通常，可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。所谓计数法，就是给定一个闸门时间，在闸门时间内计数输入的脉冲个数；测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门，对一个高精度的高频计数信号进行计数。由于闸门与被测信号不能同步，因此，这两种方法都存在±1误差的问题，第一种方法适用于信号频率高时使用，第二种方法则在信号频率低时使用。等精度法则对高、低频信号都有很好的适应性。
　　如上图：因为光电传感器不好仿真，这里我们采用了555芯片构成一个施密特触发器，由光电传感器得到的脉冲由2，5脚输入，经3脚输出接到单片机的T1（P3.5）。。经89C51编程处理后由P1口输出通过数码管显示出转速！
　　4、实验程序及分析
　　测量转速，使用光电传感器，被测电机带动纸片旋转，我们在纸片上开了10小孔，电机    每旋转一周就会产生10个脉冲，产生12个脉冲，要求将转速值（转/分）显示在数码管上。
　　实验程序如下：
　　#include 《REG52.H》
　　#define uchar unsigned char
　　#define uint unsigned int
　　#define ulong unsigned long
　　#define LED_DAT P1
　　***it LED_SEG0 = P0^3;
　　***it LED_SEG1 = P0^2;
　　***it LED_SEG2 = P0^1;
　　***it LED_SEG3 = P0^0;
　　//***it pin_SpeedSenser = P3^5; //光电传感器信号接在T1上
　　#define TIME_CYLC 100
　　//12M晶振，定时器10ms 中断一次 我们1秒计算一次转速
　　// 1000ms/10ms = 100
　　#define PLUS_PER 10 //码盘的齿数 ，这里假定码盘上有10个齿，即传感器检测到10个脉冲，认为1圈
　　#define K 100.0 //校准系数
　　unsigned char code table［］={0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f};
　　uchar data Di***uf［4］;// 显示缓冲区
　　uint Tcounter = 0; //时间计数器
　　bit Flag_Fresh = 0; // 刷新标志
　　bit Flag_clac = 0; //计算转速标志
　　bit Flag_Err = 0; //超量程标志
　　//在数码管上显示一个四位数
　　void DisplayFresh（）;
　　//计算转速，并把结果放入数码管缓冲区
　　void ClacSpeed（）;
　　//初始化定时器T0
　　void init_timer0（）;
　　//初始化定时器T1
　　void init_timer1（）;