转速传感器工作原理

2016/11/4　　阅读(224)

  郑州航科、  转速传感器由磁敏电阻作感应元件，是新型的转速传感器。部件是采用磁敏电阻作为检测的元件，再经过全新的信号处理电路令噪声降低,功能更完善。通过与其它类型齿转速传感器的输出波形对比，所测到转速的误差极小以及线性特性具有很好的一致、感应对象为磁性材料或导磁材料，如磁钢、铁和电工钢等。当被测体上带有凸起(或凹陷)的磁性或导磁材料，随着被测物体转动时，传感器输出与旋转频率相关的脉冲信号，达到测速或位移检测的发讯目的。

齿轮转速传感器具有如下特点:

灵敏度高 高可靠性 寿命长 触发距离远

信号触发为铁(软)磁材料

可实现远距离输送 抗电磁干扰能力强

良好的抗冲击性和抗震性

参数说明

注:1、齿轮尺寸参数:齿轮外径:99.3mm;齿数:60;模数:1.57 (以上尺寸只是其中一例，模数在0.5至2均可。)

2、安装传感器时使尾部红色LED与引出线根部连线与齿轮平面相垂直。

3、传感器引出线分别为:棕色为电源线;黑色为地线;蓝色为信号输出线。

由于安装使用方便，通用性好，已被广泛应用于各种领域。尤其在低速或超低速非接触检测中，有着其它传感器无法达到的特点,这一特点填补了国内空白磁电传感器测速范围

50-5000Hz。(，检测距离只有0.5mm;接近开关无法检测小模齿);在中高速非接触检测中，可直接替代霍尔开关。

方式分类

磁敏式

4.检测距离:0.5-2.0mm (A3钢、电工钢)

外置磁铁:0.5--10mm

5.齿轮模数:m≥1

齿轮材料:A3钢、电工钢120℃

6.输出信号:

波形:矩形波

幅值:近电源电压

7.环境条件:

温度:-40℃~125℃

相对湿度:≤85%

说明:

B: 壳体长度 C: 螺纹规格 D: 引线方式 E: 线缆长度

传感器长度:B□□

0 1:65mm 0 2:80mm 0 3:120mm 04:定做

安装螺纹: C□□

01: M16*1. 02:客户指定

03:M12*1 04:M10*1

05:M18*1.5

引线方式 D□□

00: 直接引线(防水型) 01: 航空插头

线缆长度 E□□

01: 线长一米 02: 线长二米

03: 三米 以此类推

示例:

PR970-B02-C02-D00-E02

表示117mm长,M16*1的螺纹，直接引线 ，线长2米

5.接线方式:航插或直接出线

红色:24V DC (12-25V DC)

黑色:COM

色线:信号输出

激光式

主要功能及特点

普林斯顿光学是世界的光学仪器;PR-870是利用激光反射原理，获得转子转动的信号，可测量转子的转速。特点是分辨率高，距离远，实用范围广，频响宽，可靠性高。内装放大整形电路，输出为幅度稳定的方波信号，能实现远距离传输。

外型

传感器外壳用 不锈钢材料 制成。

防水结构简单，耐压能力强、密封可靠，未使用任何防水胶剂。

产品应用

由于传感器外壳采用不锈钢材料制做，传感器坚固耐用，主要应用于测试环境较差 、振动剧烈(如:发动机等)。用于测量转速 、周期 、速度。

技术指标

工作电压:+ 10-36v

使用温度:-40 至 +80

输出信号:高电平近似于电源电压;低电平<0.3V，方波。

响应频率:0.1HZ 至 20KHz

分辨膜数:>0.5

使用湿度:<95%RH

输出电流:<30毫安

保护形式:有限性和短路保护

触发形式:反光条

绝缘电阻:>50MΩ

应用距离:2mm-600mm

外壳材料:不锈钢

长度65mm，直径18mm，接线方式:棕色 24V,蓝色 负极，黑色 信号

磁电式

1、概述:

航振HZ-860磁电转速传感器，能将转角位移转换成电信号供计数器计数，只要非接触就能测量各种导磁材料如:如齿轮、叶轮、带孔(或槽、螺钉)圆盘的转速及线速度。

传感器具有:体积小、结实可靠、寿命长、不需电源和润滑油等优点，与一般二次仪表均可配用。

2、技术参数

1、 输出波形:近似正弦波(≥50r/min时)

2、 输出信号幅值:

50r/min时≥300mv 传感器铁芯和被测齿轮齿顶间隙 δ=0.5~1.2mm

被测齿轮模数 m = 2

齿轮 Z = 60

材料 电工钢

信号幅值大小，与转速成正比，与铁芯和齿顶间隙的大小成反比。

3、 测量范围:20~10000Hz

4、 使用时间:连续使用

5、 工作环境:温度 -20~+180℃

6、 输出形式:X12K4P四芯插头

7、外形尺寸:外径:M12X1，M16×1 ; M18×1.5总长80mm ;M20X1.5

8、重量:约120g(不计输出导线)

3、外形图:

插头端子1、4接信号输出线

4、使用注意事项

1、安装时传感器外壳M20×1.5或其他规格螺纹不得损伤，六角螺母旋转应自如，六角螺母并紧后，不得有松动现象。

2、安装时应以被测齿轮不与传感器接触为宜。并希望能尽量减少间隙δ以提高输出信号幅值。

5、单机成套

1、磁电转速传感器 1只

2、电缆线 2米

3、说明书 1份

4、合格证 1份

电容式

电容式传感器，有面积变化型和介质变化型两种。图3中是面积变化型的原理，图中电容式转速传感器由两块固定金属板和与转动轴相连的可动金属板构成。可动金属板处于电转速传感器容量的位置，当转动轴旋转180°时则处于电容量的位置。电容量的周期变化速率即为转速。可通过直流激励、交流激励和用可变电容构成振荡器的振荡槽路等方式得到转速的测量信号。介质变化型是在电容器的两个固定电极板之间嵌入一块高介电常数的可动板而构成的。可动介质板与转动轴相连，随着转动轴的旋转，电容器板间的介电常数发生周期性变化而引起电容量的周期性变化，其速率等于转动轴的转速。

变磁阻式

它属于变磁阻式传感器。变磁阻式传感器的三种基本类型，电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器都可制成转速传感器。电感式转速传感器应用较广，它利用磁通变化而产生感应电势，其电势大小取决于磁通变化的速率。这类传感器按结构不同又分为开磁路式和闭磁路式两种。开磁路式转速传感器(图4a)结构比较简单，输出信号较小，不宜在振动剧烈的场合使用。闭磁路式转速传感器由装在转轴上的外齿轮、内齿轮、线圈和磁铁构成(图4b)。内、外齿轮有相同的齿数。当转轴连接到被测轴上一起转动时，由于内、外齿轮的相对运动，产生磁阻变化，在线圈中产生交流感应电势。测出电势的大小便可测出相应转速值。

工作原理

大多数都输出脉冲信号(近似正弦波或矩形波)。针对脉冲信号测转速的方法有:频率积分法(也就是F/V转换法，其直接结果是电压或电流)，和频率运算法(其直接结果是数字)。

在自动化技术中，旋转运动速度测量较多，而且直线运动速度也经常通过旋转速度间接测量。直流测速发电机可以将旋转速度转变成电信号。测速机要求输出电压与转速间保持线性关系，并要求输出电压陡度大，时间及温度稳定性好。

测速机一般可分为直流式和交流式两种。旋转式速度传感器与运动物体直接接触。当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动。装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度。电磁感应式，在转动的轴上安装齿轮，外侧是电磁线圈，转动是由于轮齿间隙通过，得到方波变化的电压，再推算出转速。

旋转式速度传感器与运动物体无直接接触，叶轮的叶片边缘贴有反射膜，流体流动时带动叶轮旋转，叶轮每转动一周光纤传输反光，产生一个电脉冲信号。可由检测到的脉冲数，计算出速度。

测速齿轮

齿轮材料采用导磁率大的金属材料，如45钢。

齿形为渐开线齿形，齿与齿间的间距及齿的宽度对测速影响较大，当齿与齿的间距过小时，可能导致传感器无输出，严重影响测量，因此齿形要按要求加工。

图四 测速齿轮结构图

齿轮模数 :2 ~ 4 齿宽b:大于5mm

m= = =

h=2.25×m

m:模数

z:齿数

p:节距

安装

传感器安装可参照图二。在被测轴上安装一个用导磁材料(如铁、钢等)做的齿轮，齿轮加工成渐开线齿，模数大于2。霍尔、磁阻或电涡流传感器安装在测速支架上，径向对准齿轮。安装间隙在0.5~2mm之间。传感器的信号输出电缆为四芯屏蔽线，

引线说明:红色24V ,黑色 com ,黄色，信号输出1，绿色信号输出2，

应用

风力发电机轴转动速度的测量，在微小风力下，发电机的轴会发生转动，ZLS-Px转角传感器可对其实时非接触监控，反馈数据，确保稳定。

工件加工转速监控，在数控机床上实时监控工件的速度，有助于工件的精密加工。

钢管涂装转速监控。实时监控钢管的涂装速度，保证喷漆的均匀。                                      郑州航科仪器仪表有限公司