最简单的实时监测主轴转速装置DIY白皮书！！

armok

一直都在潜水，吸取了各路大侠的“日夜精华”，呵呵终于最后还是做出了自己的第一台JJ,在这里首先要感谢各位大侠的关心和支持。今天，终于鼓起勇气决定要献丑一回，拿点东西给大家分享。

O(∩_∩)O~

废话少说，介绍今天的项目：最简单的电机测速装置

首先，介绍一下今天的主角：电机


图1 (原文件名:iSee3012-1.JPG)



O(∩_∩)O~！！！是不是有种似曾相识的感觉？相信论坛上的老大都对这个电机有印象吧？性价比超高的20元电机！功率大约在70W左右，反正个人觉得是DIY桌面型雕刻机很不错的选择，用来雕刻亚克力、PBC、铝、铜之类的材料游刃有余了，至于45#钢之类的，本人没试过雕更硬的家伙，所以不好评论。论坛上有个帖子介绍：http://www.cdle.net/bbs/dispbbs.asp?BoardID=28&replyID=48151&ID=22953&skin=1。我也就不专门介绍了，大家有兴趣可以看看后面的跟帖，有大侠们很专业的测试哦。



下面第二个出场的，是今天的第二个主角，也是本项目的关键：特别定制的5位半测速表。

这个宝贝，是本人花重金订购的，单片机控制的测速表，测速范围是30-99999.9RPM(round per minut,即每分钟转速），精确到0.1转哦，大小是42*79MM，装在电控箱上，刚刚好（不过雕刻机给朋友拿走去做山寨水冷了，没办法上照片，不好意思啊，改天补上！）实现实时监测电机的转速，不错吧呵呵。下面看看测速表的图片：


图2 电表上面贴了一层保护膜，所以看起来脏脏的~~ (原文件名:iSee9621-2.JPG)


图3 这个是测试时的样子，10709.0转/每分钟~~ (原文件名:iSee4815-3.JPG)


下面一个出场的是本项目的第三主角：霍尔传感器（也叫霍尔开关）


图4 霍尔传感器（也叫霍尔开关）(原文件名:iSee3108-4.jpg)


霍尔开关的重要作用是作为测速探头，不可或缺的哦~~~，呵呵，有些新来朋友不知道它的工作原理，下面简单说明一下：这个家伙拖着一个长长的尾巴，有三根线，其中两根是电源正负极，另外一根就是信号输出线，它的原理就是在它能够探测的范围内检测检测磁场，图中土黄色的圆形就是探头所在，当有磁场在它的检测范围内出现，它就会通过输出信号线输出一个信号，传输给测速表。

我买的霍尔开关，是我能够找到的工业级霍尔开关中最小的--8MM的外径（螺纹部分），为什么要找最小的？——要控制主轴测速的体积啊******曾经测试过用小霍尔元件代替（那种有点像三极管的电子管，2块钱），效果不太好，不是输出的信号太弱，就是输出的信号不稳定，要不就是检测距离太小，难以安装。最后还是决定选用这种M8螺纹的工业级霍尔传感器；

参数如下：

该霍尔传感器是由电压调整器，霍尔电压发生器，差分放大器，施密特触发器和集电极开路的输出级组成的磁敏传感器，其输入为磁感应强度、输出是一个数字电压讯号。
     
特点
   电源电压范围宽 ·频率高 ·寿命长，体积小，安装方便 ·能直接和晶体管及TTL.MOS等逻辑电路接口
  工作电压: DC  5V － DC24V

  检测距离为10MM（与配套磁铁的磁强有关）

  安装孔径：8MM

  安装长度：20MM

  引线长：100CM

下面介绍一下出场的第一配角：特制的测速转盘

图5 测速转盘(原文件名:iSee3012-5.JPG)
  

图6 测速转盘(原文件名:iSee3012-6.JPG)


根据电机的大小和测速需要量身定做的一个圆盘，直径是68MM，厚2MM。中间开一个小孔，8MM，边上带一个小坑，也是8MM的，但是旁边的这个小坑是为了安装检测小磁铁用的，小磁铁是8MM大小，1MM厚。直接用ＡＢ胶粘好，天衣无缝，O(∩_∩)O哈哈~～～做了２种，一种是亚克力的，便宜，不过不耐用，高速转动的时候，小磁铁容易由于离心力把圆盘边挤裂，将就用了２个月，挤裂了，但是还能用，就不知道能用多久……呵呵。。。。最后下定决心，去工厂加工了一种铝合金的，问题圆满解决！！由于小磁铁和铝合金密度差不多，装好之后，高速转动的时候，丝毫感觉不出离心力。这个圆盘怎么用？各位看官稍安，下面出场另外一个重要配角：

接下来出场的是第二配角：特制的测试夹头。


图7 特制的测试夹头(原文件名:iSee9621-7.JPG)


图8 特制的测试夹头(原文件名:iSee7231-8.JPG)

这个是也是专门定制的夹头，有黄铜和不锈钢两种哦，呵呵，本人尤其是钟爱不锈钢那个，

漂亮，实在！呵呵O(∩_∩)O~～～～大家不难发现，他们和普通的夹头不一样的地方是在尾巴的地方，多了一段螺纹，不锈钢的那个还特别定制了一个螺母呢。。。。它的作用就是装上上面那个测速转盘。装好之后，像这样子：


图9 (原文件名:iSee9621-9.JPG)


图10 (原文件名:iSee5631-10.JPG)


图11 (原文件名:iSee9621-11.JPG)


图12 (原文件名:iSee8500-12.JPG)



呵呵～～～看到这样的装置，各位大哥，有点头绪了吧？它整体测速的原理超级简单，就是电机在转动的时候，带动圆盘转动，这个过程也就是带动圆盘上的小磁铁转动，每转动一周，小磁铁就会经过霍尔传感器的上方一次，霍尔传感器就会向测速表发出一个信号，然后测速表就会根据单位时间（一分钟）内接收到的信号，计算出转速，在数码管上显示出来，就是每分钟的转速ＸＸＸＸＸ．Ｘ（Ｒ／ＭＩＮ）了　………………

呵呵O(∩_∩)O哈哈~，够简单的吧？下面上个装配示意图：


图13 装配示意图(原文件名:iSee9437-13.JPG)

大功告成！！



最后：特别鸣谢一下参与本项目的几个配角：

１、特别定制的铝合金电机夹座


图14 特别定制的铝合金电机夹座(原文件名:iSee9998-14.JPG)


图15 特别定制的铝合金电机夹座(原文件名:iSee5071-15.JPG)


图16 特别定制的铝合金电机夹座(原文件名:iSee3682-16.JPG)


图17 特别定制的铝合金电机夹座(原文件名:iSee9731-17.JPG)


图18 特别定制的铝合金电机夹座(原文件名:iSee9023-18.JPG)


图19 特别定制的铝合金电机夹座(原文件名:iSee3147-19.JPG)


2、也是定制的铝合金转盘保护罩


图20 定制的铝合金转盘保护罩(原文件名:iSee5244-20.JPG)


图21 定制的铝合金转盘保护罩(原文件名:iSee9904-21.JPG)


图22 定制的铝合金转盘保护罩(原文件名:iSee1438-22.JPG)


图23 定制的铝合金转盘保护罩(原文件名:iSee6837-23.jpg)


图24 定制的铝合金转盘保护罩(原文件名:iSee7220-24.JPG)


图25 定制的铝合金转盘保护罩(原文件名:iSee8635-25.JPG)

3、电机、测速表的电源


图26 电机电源(原文件名:iSee6392-26.JPG)


图27 测速表、霍尔传感器电源(原文件名:iSee2172-27.JPG)

4、几个不锈钢螺丝~~~



图28 几个不锈钢螺丝~~~ (原文件名:iSee8074-28.JPG)


成本核算：

1、电机：20元，电机电源：40元，

2、定做的电机夹座：每个35，2个70元，定做的测速保护罩（座+保护板，35+15=50元）

3、测速表，原价75，砍价之后，拿了一批，60元！测速表电源：5V1A的，12元。霍尔传感器（包括磁铁）：15元。

4、定做的夹头：不锈钢的35元，黄铜的25元，测速转盘：铝合金的15元，亚克力的5元

总成本：40+70+50+60+12+15+35（或者25）+15（或者5）=297大洋！！=实时显示转速的小巧主轴机械部件和电路部件总成

至于值不值的问题，我也不知道，黄瓜白菜各有所爱吧，不过为了尽量降低成本，我是批量制作的，多出来的部件，顺便开个淘店，为大家提供上述套件，方便一下广大热爱DIY的朋友。但是为了避免在这里做广告的嫌疑，购买的方式欠奉，不过有个提示：本人淘宝账号与本站论坛ID同名。自己找去吧。（各位斑竹大哥，这样算不算违规呢？希望能网开一面吧，在这里纯粹谈技术性的问题！）



呵呵~~~~~~谢谢观看~~~~~O(∩_∩)O！！！-----monkey777，2009.03



PS：几个要注意的问题：

1、测速构建时，注意电机的固定和霍尔开关的固定。

2、制作转速盘的时候一定要注意圆盘的中心务必要精确，同时要注意转盘上小磁铁的固定，否则，产生的离心力~~~~~~~嘿嘿。。。。。。自己尝试一下看看效果？

3、转盘注意加装保护罩，因为小磁铁是粘贴的，高速转动产生的强大离心力~~~~~~~~本人试过，测速时小磁铁转飞出来。。。。。放在旁边的啤酒瓶碎了2个！！！！

4、注意每个部件的接线方式，轻则，器件不工作，重则，呵呵，烧掉的是钱啊！！！

5、转盘上的磁铁安装，注意正反面，否则不工作。同时要注意磁铁和霍尔传感器的距离（5MM左右最佳）。



http://www.cdle.net/bbs/dispbbs.asp?boardid=28&Id=25865&page=4

wmsky

mark

zhoujiexm

mark

pangxie84

楼主你的电机轴直径是不是5MM的啊，我也有一个这样的电机不知道电压是多少V的。你的那电机是多少V的啊

pangxie84

哦， 转贴，问错了