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热电偶的工作原理： 两种不同的导体或半导体 A和B组合成闭合回路， 若导体 A 和 B 的连接处温度不同（设 T ＞ T0 ），则在此 闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势 存在，这种现象叫做热电效应。 回路中所产生的电动 势，叫热电势。热电势thermo-electric force由两部 分组成，即温差电势和接触电势。
可供选择的电机类型 直流永磁式电机、直流励磁式电机、交流单相电容 电机、交流罩极式电机、三相交流异步笼型电机、三相 交流同步电机等。根据负载情况、供电系统条件、工作 环境、系统性价比、成本等多种因素进行合理选择。
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可供选择的温度检测装置 温度检测装置的作用是把温度的变化转换成电压或电 流的变化。可供选择的常用装置有以下几种。 装置1：热电偶，把温度的变化转换成感应电压。具 有测量精度高、体积小等优点，但也需加放大电路来放 大微弱的感应电压，同时制造热电偶的材料贵重，增加 了系统的成本。 装置2：热敏电阻，把温度的变化转换成电阻阻值的 变化。再用放大转换电路把电阻变化转换成电压变化。 具有材料加工容易、性能好、价格低廉等特点。 装置3：集成温度传感器，将温度检测元件、驱动电 路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片 IC上，具有体积小、使用方便、只能用于低温检测等特 点。有模拟输出、逻辑输出和数字输出等几种。
霍尔式传感器的工作原理 霍尔电压经放大整形后，输出与转速相对应的矩形脉 冲信号。
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光电式传感器的工作原理 在待测转速轴上固定一带凹孔的圆盘，在盘的一边 由白炽灯或发光二极管产生恒定光，透过盘上小孔到达 光敏二极管组成的光电转换器上，转换成相应的脉冲信 号，经过电路放大整形后，输出矩形脉冲信号，信号频 光敏二极管 率由转速决定。
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霍尔式传感器的工作原理
当电流I通过放在磁场中由 半导体材料制成的霍尔元件， 且电流方向与磁场方向垂直 时，电荷在电磁力作用下向 一侧偏移，在垂直于电流与 磁场的霍尔元件的横向侧面 上即产生一个与电流和磁场 强度成正比的电压，称为霍 尔电压UH。当磁场或电流消 失时，电压也随之消失。
热端
冷端
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热敏电阻器的工作原理：温度特性（RT—T）
RT/Ω 106
1-负温度系数 （NTC） 2-临界温度系数 （CRT）
3-正温度系数 （PTC）
105
104 103 102 1
2
3
101
100
0
40
60 120 160 温度T/º C
T/℃
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可供选择的速度检测装置 速度检测装置的作用是把速度的变化转换成电压或电 流的变化。可供选择的常用装置有以下3种。 装置1：霍尔式传感器，采用非接触式测量方式。它 把转速的变化转换成在单位时间内的脉冲数的变化。具 有灵敏度高、测量精度高、易受磁场干扰等特点。 装置2：光电式传感器，采用非接触式测量方式。它 把转速的变化转换成在单位时间内的脉冲数的变化。具 有灵敏度高、测量精度高、易受强光干扰等特点。 装置3：磁电式传感器，采用非接触式测量方式。把 转速的变化转换成在单位时间内的脉冲数的变化。具有 灵敏度高、测量精度高、易受磁场干扰等特点。
11自动化创新设计来自霍尔式传感器的工作原理 常见的有遮断式和变磁通式两种。
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遮断式的工作原理 当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被叶片 遮断，霍尔元件无电压信号输出；当缺口进入磁铁与霍 尔元件之间时，霍尔元件有电压信号输出。
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变磁通式的工作原理
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自动化科技创新设计
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第三章 产品方案设计
前 言
机电设备、电子设备、电气设备等产品，一般要经 过市场调研、产品规划、方案论证；进而进行方案设计、 技术设计、施工设计等多个阶段。 方案设计最集中体现创新思想，其过程是先对该产 品应具有的功能进行创造性的设计构思，然后提出原理 方案，最后对产品的动力系统、传动系统、执行系统和 测控系统做方案设计，并以结构图、动作原理图、电路 工作原理图等形式表示出来。
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凹齿
转轮
输出信号
磁电式 传感器
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本章主要内容
§3.1 方案设计简述
§3.2 系统设计方法
§3.3 设计平台
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第一节 方案设计简述
一、方案设计 1、方案设计的主要内容
主要是原理方案的设计和系统的选型，这是整个设 计的重要环节，这从质的方面决定了产品的水平。
①原理方案设计 先从产品的功能分析入手，根据目标要求，确定 产 品的工作原理，然后进行构思和设想，决定实现功能的 器件，同时协调各器件之间的相互关系，最终确定整个 系统的组成。
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设计举例1：电机温控调速系统设计
温度检测
比较环节
控制系统
温度给定
电机
负载
闭环 控制
温度检测
控制系统
电机
负载
开环 控制
图3.1 原理方案设计举例
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②器件和控制系统的选型 列出可供选择的器件及其控制系统组合，根据确定 的工作原理方案、工作环境及条件、市场需求、性价比、 制造工艺条件等因素，选择合适的机构类型，还要充分 考虑所选系统类型的复杂程度、材料性能对产品的性能 的影响。 设计举例1：电机温控调速系统设计
发光二极管 输出信号
2
3
1
(a) 透射式
遮光盘
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光电式传感器的工作原理 在待测转速的轴上固定一个涂上黑白相间条纹的圆 盘，它们具有不同的反射率。当转轴转动时，反光与不 反光交替出现，光电敏感器件间断地接收光的反射信号， 转换为脉冲信号。
2 3
1
(b) 反射式
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磁电感应式传感器的工作原理
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磁电感应式传感器的工作原理
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磁电感应式传感器的工作原理 转轮凸齿由高磁导率材料制成。当转轮转动时，凸 齿就会频繁地靠近、远离传感器的感应线圈，线圈中的 磁感应强度和磁通会发生变化，根据电磁感应原理 (楞 次定律)，线圈会产生近似按正弦函数规律变化的感应 电压。感应电压的频率与转轮旋转的速度成正比。