車載照明攝像一體化云臺設(shè)計(jì)【含CAD圖紙?jiān)次募?/h1>

車載照明攝像一體化云臺設(shè)計(jì)【含CAD圖紙?jiān)次募?含CAD圖紙?jiān)次募?車載,照明,攝像,一體化,設(shè)計(jì),CAD,圖紙,源文件 XX大學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 一、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）： 云臺是承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動的裝置。云臺內(nèi)裝兩個(gè)電動機(jī)。這兩個(gè)電機(jī)一個(gè)負(fù)責(zé)水平方向的轉(zhuǎn)動，另一個(gè)負(fù)責(zé)垂直方向的轉(zhuǎn)動。水平轉(zhuǎn)動的角度一般350。，垂直轉(zhuǎn)動則有土45°，土35°土75°等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動的角度大小可通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。 云臺的分類大致分為室內(nèi)用云臺及室外用云臺。室內(nèi)用云臺承重小，沒有防雨裝置。室外用云臺承重大，有防雨裝置。有些高檔的室外云臺除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置。為適應(yīng)安裝不同的攝像機(jī)及防護(hù)罩，云臺的承重應(yīng)是不同的。因而應(yīng)根據(jù)選用的攝像機(jī)及防護(hù)罩的總重量來選用合適承重的云臺。室內(nèi)云臺的承重量較小，云臺的體積和自重也較小。室外用云臺因?yàn)榭隙ㄒ谒纳厦姘惭b帶有防護(hù)罩(往往還是全天候防護(hù)罩)的攝像機(jī)，所以承重量都較大。它的體積和自重也較大。 目前出廠的室內(nèi)云臺承重量大約1.5KG—7KG左右。室外用云臺承重量大約7KG—50KG左右。還有些云臺是微型云臺，比如與攝像機(jī)一起安裝在半球型防護(hù)罩內(nèi)或全天候防護(hù)罩內(nèi)的云臺。 一般的云臺均屬于有線控制的數(shù)控云臺。云臺的轉(zhuǎn)動是通過在控制室操作控制器，將控制電壓通過多芯電纜直接加到云臺內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)上，或者通過通信電纜控制遠(yuǎn)端的解碼器，再又解碼器經(jīng)局部多芯電纜將電壓加到云臺內(nèi)的電動機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)云臺的旋轉(zhuǎn)。 還有的云臺內(nèi)裝繼電器等控制電路，這樣的云臺往往有六個(gè)控制輸入端。一個(gè)是電源的公共端，另四個(gè)是上、下、左、右端。還有一個(gè)則是自動轉(zhuǎn)動端。當(dāng)電源的一端接在公共端后，電源另一端接在“自動”端后，云臺將帶動攝像機(jī)頭按一定的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行上、下、左、右的自動轉(zhuǎn)動。 在電源供電電壓方面，目前常見的有交流24V和220V兩種。云臺的耗電功率一般是承重量小的功耗小，承重量大的功耗大。目前，還有直流6V供電的室內(nèi)用的小型云臺，可在其內(nèi)部安裝電池，并用紅外遙控器進(jìn)行遙控。目前大多數(shù)云臺仍采用有線遙控方式。云臺的安裝位置距控制中心較近，且數(shù)量不多時(shí)，一般采用從控制臺直接輸出控制信號進(jìn)行控制。而當(dāng)云臺的安裝位置距離控制中心較遠(yuǎn)且數(shù)量較多時(shí)，往往采用總線方式傳送編碼的控制信號并通過終端解碼解出控制信號再去控制云臺的轉(zhuǎn)動。 該設(shè)計(jì)用于鐵路限界、隧道成像系統(tǒng)，對電氣化鐵路接觸網(wǎng)進(jìn)行視屏監(jiān)控；整體設(shè)計(jì)要求體積小、重量輕，自動化程度高。 二、課題任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑、條件： 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中的關(guān)鍵組件之一，是一種把脈沖信號換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。其特點(diǎn)是輸入一個(gè)脈沖就轉(zhuǎn)動一步，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)相應(yīng)的步距角。實(shí)際上，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的開關(guān)是晶體管，開關(guān)信號由數(shù)字集成電路或微機(jī)產(chǎn)生。通過前面的介紹可以看到，步進(jìn)電機(jī)是一種把開關(guān)激勵的變化變換成為準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子位置增量運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。與能夠?qū)崿F(xiàn)類似功能的其他部件相比，使用步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)有下面幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)： ⑴ 可以開環(huán)控制也可以閉環(huán)控制。開環(huán)控制不需要位置或速度的檢測元件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能方便地控制脈沖的個(gè)數(shù)和脈沖的頻率實(shí)現(xiàn)定位和調(diào)速。閉環(huán)控制可以控制精確的位置和平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速。本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)即為開環(huán)控制； ⑵ 轉(zhuǎn)速僅取決于脈沖頻率，而不受電壓高低、電流大小及其波形的影響； 輸啟動、停止、反轉(zhuǎn)及其他運(yùn)行方式的改變，都可以在少量的脈沖周期內(nèi)完成，并且具有定位轉(zhuǎn)矩； ⑶ 輸出轉(zhuǎn)角（步距角）無長期積累誤差，每轉(zhuǎn)一圈積累誤差會自動消失。 步進(jìn)電機(jī)的品種規(guī)格很多，按照它們的結(jié)構(gòu)和工作原理可以劃分為磁阻式(也稱反應(yīng)式或變磁阻式)電機(jī)、混合式電機(jī)、永磁式電機(jī)和特種電機(jī)等四種主要型式： 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單和經(jīng)久耐用，所以是目前應(yīng)用最普及的一種步進(jìn)電動機(jī)。這種電動機(jī)按變磁阻原理工作，于是有的國家又稱之為變磁阻步進(jìn)電動機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是：力矩—慣性比高；步進(jìn)頻率高，頻率響應(yīng)快；不通電時(shí)轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動；機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、壽命長；能雙向旋轉(zhuǎn)；有適量阻尼；正常電機(jī)無失步區(qū)。缺點(diǎn)是：不通電時(shí)無定位力矩；每步有振蕩和過沖。 永磁式步進(jìn)電動機(jī)特點(diǎn)：功耗較小，在斷電時(shí)仍有定位轉(zhuǎn)矩，但是步距角大，需供給正負(fù)脈沖電源，啟動和運(yùn)行頻率較低。 混合式電機(jī)特點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩大，步距角小，運(yùn)行頻率高，功耗低及有自鎖功能，但需有正負(fù)電脈沖供電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。 比較以上各種電機(jī)，決定選擇反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動攝像機(jī)的動力源。 攝像機(jī)的脈沖當(dāng)量等于步進(jìn)電動機(jī)的步距角除以傳動比，為使攝像機(jī)達(dá)到較小的脈沖當(dāng)量，利用齒輪減速機(jī)構(gòu)，細(xì)分步距角以達(dá)到目的，同時(shí)降低驅(qū)動齒輪的轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)矩。垂直軸上的一對軸承主要用于承受軸向力；水平軸采用滑動軸承，可以減小徑向空間尺寸。 整個(gè)云臺采用球型設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)如下： ⑴ 最大限度地減少灰塵和外來的干擾，使云臺壽命大大延長，也使系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高； ⑵ 球型防護(hù)罩采用內(nèi)側(cè)單面鍍膜工藝，有利于隱蔽監(jiān)視； ⑶ 防護(hù)罩表面進(jìn)行防靜電處理，可以防止灰塵吸附，日常維護(hù)簡單； ⑷ 防護(hù)罩降低了云臺的轉(zhuǎn)動噪音。 報(bào)告人簽名 日 期

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