完成一个光敏电阻作为传感器的轮子转速测量设计。要求(1)画出传感器在轮子现场测试图中的安装位置示意图。(2)画出将光脉冲信号转成电脉冲信号的电路图,并加以分析。(3)写出转速公式表达式。
时间: 2024-09-18 22:14:19 浏览: 81
完成一个光敏电阻作为传感器的轮子转速测量设计,我们首先需要了解其基本工作原理。光敏电阻在光线暗淡时阻值增大,在光照充足时阻值减小。利用这个特性,我们可以设计如下的步骤:
1. **安装位置示意图**:
- 将光敏电阻置于车轮边缘或辐条之间,让光源(比如LED灯)均匀照射在光敏电阻上。当车轮转动时,光敏电阻会随着辐条遮挡的光线变化而改变阻值,以此反映车轮的运动。
2. **电路图设计及分析**:
- 使用一个恒定电压源(如电池)为光敏电阻供电。当光量变化时,光敏电阻的电压降也随之变化,通过串联一个运算放大器进行电压放大,使得微弱的光线变化变成较强的电信号。
- 接入一个计数器或频率计模块,每当光敏电阻接收到一次完整的光照周期(即车轮旋转一周),电路会产生一个电脉冲信号,通过计数器记录脉冲次数。
```
+Vcc----|+|----Resistor----|-|----Op-Amp----|+|--Counter/Gate----|0|
| | |-|
| | |-|
| GND GND
```
分析:Op-Amp的作用是放大因光敏电阻阻值变化引起的电压差,从而提高信号强度;计数器则根据输出脉冲的数量计算出转速。
3. **转速公式表达式**:
设计中使用的可能是脉冲频率计,转速(r)和每分钟脉冲数(Ppm)之间的关系是:
```
r = (60 / T) * Ppm
```
其中T是光敏电阻接收完整光照周期的时间,单位通常是秒;Ppm是每分钟产生的脉冲数。如果已知T和Ppm,就能算出转速r(单位:转/分)。
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