針對直流電機的檢測儀器進行預設
直流電動機的無傳感器測速原理直流電動機旋轉時會在原直流供電回路上疊加一個與轉速有關的脈動電流，該脈動主要源自于直流電機旋轉時產生的反電動勢。對于一臺小型的二極直流電機，在額定電壓下其電刷端脈動電流的脈動頻率與轉子轉速存在以下關系：fn=ckn60式中：k為換向片數，n為電機轉速，c為系數，k為偶數時，c=1；k為奇數時，c=2.如果能夠測量出該脈動電流的基頻頻率，那么電機轉速也就可以間接地測得：n=60fnck3虛擬儀器的硬件設計（1）電機供電電源050V可調，最大電流2A.濾波，C1=4700F/50V，C2=22000F/50V，L=0.1H.設計最大負載時的波紋系數<10-5。
取樣及電流-電壓信號轉換脈動的電流信號從供電回路取出必須經過電流-電壓轉換，轉換成電壓信號才能被數據采集卡采集，電流取樣及電流-電壓轉換有三種方法：①電阻取樣及電流-電壓轉換電路如a所示。電流通過電阻時產生壓降，該壓降與通過的電流成正比。用電容取出壓降信號中的脈動成份，然后將脈動成份送入后端處理。電容同時還起到隔直作用。②電流互感器取樣及電流-電壓轉換電路如b所示。電流互感器將脈動電流升壓后送入后續電路處理。③霍爾元件取樣及電流-電壓轉換電路如c所示。
在恒定的磁場中當電流流過霍爾片時，在垂直方向會感應出與電流成正比的電壓。轉速測量只對信號的頻率感興趣，對轉換的精度沒有要求，因而對頻帶的要求不是十分嚴格。本文考慮采用電流互感器取樣及電流-電壓轉換。電流互感器設計①脈動電流的脈動頻率基本上都在低頻范圍，在本設計范圍內，一般fn<2kHz，電流互感器的鐵心選用普通矽鋼片。脈動電流最大峰值1V，最大電流（直流）1A，功率設計1W，鐵心截面積選取1010mm2。最大采樣電壓10V，圈數比設定10100.初級線圈有供電的直流通過，最大電流為1A，初級線圈選用0.5mm銅線繞制。次級線圈僅流過感應的脈動電流，再加之升壓，通過的電流極小，選用0.07mm銅線。
去噪在次級兩端并聯一0.01F的電容，電火花等高頻噪聲可基本消除。但實驗結果顯示是否去除高頻毛刺對獲取最終轉速讀數沒有影響。考慮高轉速時的高頻頻響特性，本設計在電流互感器次級將不并聯電容。數據采集脈動信號頻率不高，一般fn<2kHz，因此對數據采集卡幾乎沒有什么要求。本文選用了價廉的PCI-6221.取樣電路后端與采集卡配套的接線端子相連，再通過配套的電纜CB-68LP將信號送入PC機PCI插槽上的數據采集卡。
虛擬儀器的軟件設計虛擬儀器的軟件部分由LabVIEW來實現。LabVIEW的程序設計界面分前面板和后面板。前面板相當于一個儀表的面板，是人機對話的界面，供測速時輸入必要的參數和顯示速度用。后面板是程序代碼窗口，采用圖形化編程。
轉速測定實例測試對象為微型二極直流電動機。換向片數3，額定電壓9V.電源電壓從1V起，每次加1V，一直加到9V.具體測量數據如所示。電樞繞組的導線截面積Scu為了輸出一定的電磁轉矩，要求電樞繞組每相電阻小于式（78）的計算值。因此，要求導線截面積應大于某個值，其計算公式為：Scu2wlcp/2r（79）式中：-在一定溫度下，所選用導線的電阻系數；lcp/2-電樞繞組元件的平均半匝長度。電路參數的計算，也可按照下述方法進行：（a）根據對空載轉速的要求，計算電樞繞繞組的每相匝數w；（b）根據電樞沖片的槽數和有效槽面積，在一定槽滿率的條件下，計算出允許放置的導線最大截面積，并選定導線規格Scu；（c）計算出每相繞組電阻值r.當電路系統的上述三個參數w、r和Scu確定以后，就可以根據設計計算中得到的電路系統和磁路系統的其它參數，利用6的計算公式，校核電動機的技術指標。http://www.lengpinhui.com
