论文部分内容阅读
在现代工业监测系统中,旋转体的每分钟转数(Revolutions Per Minute,RPM)是重要的物理量之一,需要对其进行准确的测量,因此RPM传感器在广泛的领域里起着重要的作用。本文描述了基于微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)加速度传感器的具有无线通信功能的无定子RPM传感器的设计与实现。对比其他现有的基于两个耦合部件(定子和转子)的RPM传感器,如传统的电磁RPM传感器和光电RPM传感器,本文研究的无定子RPM传感器具有安装灵活、较好的鲁棒性和可靠性等优点。本文首先介绍了无定子RPM传感器的相关背景以及工作原理,然后提出了无定子RPM传感器和加速度传感器的通用误差建模方法并在Matlab中实现。作者研究的重点是对无定子RPM传感器的软硬件进行设计,并分别在AVR32 Studio 2.0和Pads中实现。本文分别根据无定予RPM传感器信息读取以及基于传感器校正的需求,同时设计了一个基于AVR32的具有无线通信功能的通用嵌入式微处理器平台以及设计了一个具有更高精度的参考激光RPM传感器。本文的创新点是:1、提出了基于Matlab实现的加速度传感器的通用误差建模方法;2、设计了无定子的RPM传感原理和模型,并进行了样机的实现。本文所设计的无定子RPM传感器在真实环境中进行实验,验证了无定子RPM传感方法的设计和观点。实验结果给出了系统特性和不同转速下的RPM读数的噪声等级。无定子RPM传感器的一个最重要的特性是:转速越高,测量精度越高。本文的展望部分给出了未来对于本系统的合理的改进方法。