旋轉(zhuǎn)式速度傳感器：旋轉(zhuǎn)式速度傳感器原理及接觸式與非接觸式速度傳感器有什么區(qū)別？
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器按結(jié)構(gòu)和特征及安裝形式可分為接觸式速度傳感器和非接觸式速度傳感器兩大類。那么這二者有什么區(qū)別呢？他們的工作原理是怎樣的呢？今天升威電子，帶大家認(rèn)識(shí)下這二種速度傳感器。
接觸式速度傳感器工作原理是怎樣的？
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體直接接觸。當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時(shí)，摩擦力帶動(dòng)傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個(gè)脈沖代表著一定的距離值，從而就能測(cè)出線速度。 接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。但是接觸滾輪的直徑是與運(yùn)動(dòng)物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長(zhǎng)。而脈沖數(shù)對(duì)每個(gè)傳感器又是固定的。影響傳感器的測(cè)量精度。要提高測(cè)量精度必須在二次儀表中增加補(bǔ)償電路。另外接觸式難免產(chǎn)生滑差，滑差的存在也將影響測(cè)量的正確性。因此傳感器使用中必須施加一定的正壓力或著滾輪表面采用摩擦力系數(shù)大的材料，盡可能減小滑差。
非接觸式速度傳感器工作原理是怎樣的？
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體無直接接觸，非接觸式測(cè)量原理很多，以下僅介紹兩點(diǎn)，供參考。光電流速傳感器葉輪的葉片邊緣貼有反射膜，流體流動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉論旋轉(zhuǎn)，頁輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周光纖傳輸反光一次，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號(hào)。可由檢測(cè)到的脈沖數(shù)，計(jì)算出流速。光電風(fēng)速傳感器風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)速計(jì)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動(dòng)后帶動(dòng)凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。光纖被徒輪輪番遮斷形成一串光脈沖，經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換成定信號(hào)，經(jīng)計(jì)算可檢測(cè)出風(fēng)速。非接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器壽命長(zhǎng)，無需增加補(bǔ)償電路。但脈沖當(dāng)量不是距離整數(shù)倍，因此速度運(yùn)算相對(duì)比較復(fù)雜。
速度傳感器有哪些特點(diǎn)？
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的性能可歸納如下：傳感器的輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)，其穩(wěn)定性比較好，不易受外部噪聲干擾，對(duì)測(cè)量電路無特殊要求。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。功能齊全的微機(jī)芯片，使運(yùn)算變換系數(shù)易于獲得，故目前速度傳感器應(yīng)用極為普遍。
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旋轉(zhuǎn)式速度傳感器：旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的結(jié)構(gòu)和特征
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器按安裝形式分為接觸式和非接觸式兩類。
1、接觸式
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體直接接觸，這類傳感器的工作原理如圖6所示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時(shí)，摩擦力帶動(dòng)傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個(gè)脈沖代表著一定的距離值，從而就能測(cè)出線速度V。
設(shè)D為滾輪直徑，單位為mm，滾輪每轉(zhuǎn)輸出πD個(gè)脈沖，則1個(gè)脈沖代表著1mm的距離值。設(shè)在時(shí)間t內(nèi)脈沖計(jì)數(shù)為n，則線速度v為：
轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器產(chǎn)生脈沖的方式由表及里光電、磁電、電感應(yīng)等多種。
每個(gè)脈沖代表的距離（mm）稱為脈沖當(dāng)量。為了計(jì)算方便，脈沖當(dāng)量常設(shè)定為距離mm的整數(shù)倍，這是正確使用傳感器的關(guān)鍵。
接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。但是接觸滾輪的直徑是與運(yùn)動(dòng)物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長(zhǎng)。而脈沖數(shù)對(duì)每個(gè)傳感器又是固定的。影響傳感器的測(cè)量精度。要提高測(cè)量精度必須在二次儀表中增加補(bǔ)償電路。另外接觸式難免產(chǎn)生滑差，滑差的存在也將影響測(cè)量的正確性。因此傳感器使用中必須施加一定的正壓力或著滾輪表面采用摩擦力系數(shù)大的材料，盡可能減小滑差。
2、非接觸式
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體無直接接觸，非接觸式測(cè)量原理很多，以下僅介紹兩點(diǎn)，供參考。
1.光電流速傳感器
如圖7所示，葉輪的葉片邊緣貼有反射膜，流體流動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉論旋轉(zhuǎn)，頁輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周光纖傳輸反光一次，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號(hào)。可由檢測(cè)到的脈沖數(shù)，計(jì)算出流速。使脈沖數(shù)與葉輪轉(zhuǎn)速再與流速建立關(guān)系。利用標(biāo)定曲線V=kn+c計(jì)算流速V。其中：k為變換系數(shù)：c為預(yù)置值，n為葉輪轉(zhuǎn)速。可將葉輪的轉(zhuǎn)速直接換算成流速。
2.光電風(fēng)速傳感器
圖8示出，風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)速計(jì)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動(dòng)后帶動(dòng)凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。光纖被徒輪輪番遮斷形成一串光脈沖，經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換成定信號(hào)，經(jīng)計(jì)算可檢測(cè)出風(fēng)速。
非接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器壽命長(zhǎng)，無需增加補(bǔ)償電路。但脈沖當(dāng)量不是距離（mm）整數(shù)倍，因此速度運(yùn)算相對(duì)比較復(fù)雜。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的性能可歸納如下：
1.傳感器的輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)，其穩(wěn)定性比較好，不易受外部噪聲干擾，對(duì)測(cè)量電路無特殊要求。
2.結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。功能齊全的微機(jī)芯片，使運(yùn)算變換系數(shù)易于獲得，故目前速度傳感器應(yīng)用極為普遍。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器：旋轉(zhuǎn)式速度傳感器（接觸式）的特性與使用注意事項(xiàng)
有關(guān)旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的知識(shí)，介紹了旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的一種，即接觸式傳感器的特性，以及在使用時(shí)的一些注意事項(xiàng)，供大家學(xué)習(xí)參考。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器（接觸式）
1、接觸式傳感器
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器有二種類型，一是接觸式的，二是非接觸式的。
接觸式的傳感器與運(yùn)動(dòng)物體直接接觸，這類傳感器的工作原理如下圖：
特性：
當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時(shí)，摩擦力帶動(dòng)傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個(gè)脈沖代表著一定的距離值，從而就能測(cè)出線速度V。
設(shè)D為滾輪直徑，單位為mm，滾輪每轉(zhuǎn)輸出πD個(gè)脈沖，則1個(gè)脈沖代表著1mm的距離值。設(shè)在時(shí)間t內(nèi)脈沖計(jì)數(shù)為n，則線速度v為：
轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器產(chǎn)生脈沖的方式由表及里光電、磁電、電感應(yīng)等多種。
每個(gè)脈沖代表的距離（mm）稱為脈沖當(dāng)量。為了計(jì)算方便，脈沖當(dāng)量常設(shè)定為距離mm的整數(shù)倍，這是正確使用傳感器的關(guān)鍵。
2、使用注意事項(xiàng)
接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，決有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為使用帶來了很多便利。
注意，接觸滾輪的直徑與運(yùn)動(dòng)物體始終接觸，滾輪的外周將會(huì)磨損，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)影響滾輪的周長(zhǎng)。
這種傳感器中脈沖數(shù)對(duì)每個(gè)傳感器是固定的，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)影響傳感器的測(cè)量精度，如果要提高測(cè)量精度的話，則必須在二次儀表中增加補(bǔ)償電路。
接觸式（旋轉(zhuǎn)式速度傳感器）易產(chǎn)生滑差，滑差的存在，則一定會(huì)影響測(cè)量的正確性。
在使用旋轉(zhuǎn)式速度傳感器時(shí)，必須施加一定的正壓力，或在滾輪表面采用摩擦力系數(shù)大的材料，以減小滑差。
以上介紹了旋轉(zhuǎn)式速度傳感器（接觸式）的特性，以及使用這種傳感器的注意事項(xiàng)，希望對(duì)大家有所幫助。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器：驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度傳感器／位置傳感器—阻式旋轉(zhuǎn)變壓器
旋轉(zhuǎn)變壓器常用于電動(dòng)汽車中所用的位置、速度傳感器。例如，驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的位置傳感器、電動(dòng)助力方向盤電機(jī)的位置傳感器、燃?xì)忾y角度測(cè)量等，都采用了旋轉(zhuǎn)變壓器。但旋轉(zhuǎn)變壓器形式多樣，而磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器因其工藝性好、相對(duì)位移大、可靠性高、低成本而被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車。
磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器：一相勵(lì)磁繞組和兩相輸出繞組固定在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子磁極形狀特殊設(shè)計(jì)，使得氣隙于正玄形狀，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)，由氣隙的變化使得兩相輸出繞組信號(hào)成正余弦關(guān)系。看完之后，是不是一臉懵圈。下面先溫習(xí)最基本的理論“電生磁”、“磁生電”，希望能將磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的基本工作原理澄清楚。
1. 磁和電的基本關(guān)系
1).安培定則(“電生磁”) :螺旋管載有電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)。
圖1
2).法拉第電磁感應(yīng)定律（“磁生電”）：磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
圖2
2. 磁阻效應(yīng)
“金屬或半導(dǎo)體的載流子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受到電磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生的洛倫茲力作用，產(chǎn)生了磁阻效應(yīng)”。看完之后，又有點(diǎn)懵圈。
為了更好地理解，我們?cè)囅胍粋€(gè)試驗(yàn)，如圖3所示，U型硅鋼片1繞上螺旋線，并在U型開口處方一塊小硅鋼片2，當(dāng)螺旋線通上電流，則硅鋼2和硅鋼片1吸合在一起，如圖4所示，這就磁阻效應(yīng)的結(jié)果。
磁力線（即磁感應(yīng)線）總是走磁阻最小（磁導(dǎo)率最大）的路徑且選擇路徑最小的回路。由于空氣的磁阻比硅鋼的磁阻大，磁力線會(huì)優(yōu)先走在硅鋼片內(nèi)部，如圖3所示，由于磁力線總是選擇最小回路路徑，硅鋼片2處的磁力線會(huì)要求拉直，硅鋼片1和硅鋼片2就好比在磁力線拉力作用下吸合在一起，如圖4所示。
圖3圖4
3. 變壓器
變壓器有兩組螺旋線圈。初級(jí)螺旋線圈1和次級(jí)螺旋線圈2，如圖5。當(dāng)初級(jí)螺旋線圈1通上交流電V1時(shí)，根據(jù)安培定則，初級(jí)螺旋線圈1產(chǎn)生磁感應(yīng)，磁感應(yīng)線經(jīng)鐵芯，穿過次級(jí)線圈2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，次級(jí)螺旋線圈2則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)V2。兩組螺旋線圈匝數(shù)比等于電壓比。
圖5圖6
4. 磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器
磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理示意圖，直接上圖，如圖7所示。
圖7.旋轉(zhuǎn)變壓器示意圖
速度傳感器“磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器”采用一相勵(lì)磁繞組和兩相輸出繞組固定在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子磁極形狀特殊設(shè)計(jì)，使得氣隙于正玄形狀，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)，由氣隙的變化使得兩相輸出繞組信號(hào)成正余弦關(guān)系，如圖8所示。
圖8：旋變速度傳感器原理圖圖9.旋變速度傳感器計(jì)算公式圖10.速度傳感器旋便信號(hào)輸出波形
結(jié)語：
關(guān)于文章內(nèi)容，期待能聽到你的建議、想法。更多相關(guān)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)容可關(guān)注微信公眾號(hào)：“可可電驅(qū)”，如下圖所示。
