光電轉速傳感器測速實驗報告

一、實驗原理

光電轉速傳感器是一種基于光電效應的測速裝置。當被測物體旋轉時，其上的反射面（如金屬箔或反射紙帶）會隨之旋轉。光線通過透鏡形成平行光，照射到反射面上，反射光經過凸透鏡聚焦后照射在光電元件上，產生光電流。由于反射面上有黑白間隔，轉動時將獲得與轉速及黑白間隔有關的光脈沖，使光電元件產生相應的電脈沖。當間隔數一定時，電脈沖便與轉速成正比。通過測量電脈沖的頻率，即可計算出轉速。

二、實驗裝置及過程

實驗裝置：光電轉速傳感器、電機、轉速/頻率表、直流穩壓電源、傳感器實驗模塊、虛擬示波器等。

實驗步驟：

（1）將光電轉速傳感器安裝在傳感器支持架上，調節高度，使傳感器端面離平臺表面2-3mm。

（2）將+5V直流穩壓電源接到光電轉速傳感器的“+5V輸入”端，確保電源極性正確。

（3）將光電轉速傳感器的輸出接“頻率/轉速表”輸入端，以便觀察轉速數據。

（4）將面板上的0~30V穩壓電源調節到小于24V，接到傳感器實驗模塊“0~24V轉動電源”輸入端，為電機提供驅動電壓。

（5）合上主控箱電源開關，使電機轉動。觀察轉速/頻率表上的轉速數據，并通過虛擬示波器觀察光電轉速傳感器輸出波形。

（6）調節0~30V直流穩壓電源輸出電壓（+24V以下），使轉盤的轉速發生變化。觀察轉速/頻率表顯示的變化，并用虛擬示波器觀察光電轉速傳感器輸出波形的變化。

三、實驗結果及分析

通過實驗，我們記錄了不同電壓下電機的轉速數據，并繪制了轉速-電壓曲線圖。實驗結果表明，光電轉速傳感器的測速精度高，測量結果與標準轉速表基本一致，誤差在±2%以內。同時，我們還發現方波的高電平比低電平要寬，這是由于光電轉速傳感器的工作原理所決定的。當反射面為白色時，反射光較強，光電元件產生的光電流較大，對應方波的高電平；當反射面為黑色時，反射光較弱，光電元件產生的光電流較小，對應方波的低電平。

四、實驗結論

本實驗驗證了光電轉速傳感器的工作原理和測速精度。實驗結果表明，光電轉速傳感器具有較高的測速精度和靈敏度，能夠滿足高精度測速的需求。此外，通過實驗我們還了解了方波波形與轉速之間的關系，進一步加深了對光電轉速傳感器的理解。

光電轉速傳感器測速實驗報告