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1、霍爾齒輪轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理和優(yōu)點(diǎn) 作者: 發(fā)布時(shí)間:2009-11-25 來(lái)源: 關(guān)鍵字:霍爾轉(zhuǎn)速傳感器 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的主要工作原理是霍爾效應(yīng)，也就是當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬部件通過(guò)霍爾傳感器的磁場(chǎng)時(shí)會(huì)引起電勢(shì)的變化，通過(guò)對(duì)電勢(shì)的測(cè)量就可以得到被測(cè)量對(duì)象的轉(zhuǎn)速值?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的主要組成部分是傳感頭和齒圈，而傳感頭又是由霍爾元件、永磁體和電子電路組成的。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在測(cè)量機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)量機(jī)械的金屬齒輪、齒條等運(yùn)動(dòng)部件會(huì)經(jīng)過(guò)傳感器的前端，引起磁場(chǎng)的相應(yīng)變化，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件穿過(guò)霍爾元件產(chǎn)生磁力線較為分散的區(qū)域時(shí)，磁場(chǎng)相對(duì)較弱，而穿過(guò)產(chǎn)生磁力線較為幾種

2、的區(qū)域時(shí)，磁場(chǎng)就相對(duì)較強(qiáng)。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器就是通過(guò)磁力線密度的變化，在磁力線穿過(guò)傳感器上的感應(yīng)元件時(shí)，產(chǎn)生霍爾電勢(shì)。霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的霍爾元件在產(chǎn)生霍爾電勢(shì)后，會(huì)將其轉(zhuǎn)換為交變電信號(hào)，最后傳感器的內(nèi)置電路會(huì)將信號(hào)調(diào)整和放大，輸出矩形脈沖信號(hào)。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量方法 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量必須配合磁場(chǎng)的變化，因此在霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量非鐵磁材質(zhì)的設(shè)備時(shí)，需要事先在旋轉(zhuǎn)物體上安裝專門的磁鐵物質(zhì)，用以改變傳感器周圍的磁場(chǎng)，這樣霍爾轉(zhuǎn)速傳感器才能準(zhǔn)確的捕捉到物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器主要應(yīng)用于齒輪、齒條、凸輪和特質(zhì)凹凸面等設(shè)備的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速測(cè)量。高轉(zhuǎn)速磁敏電阻轉(zhuǎn)速傳感器除了可以測(cè)量轉(zhuǎn)速以外，還

3、可以測(cè)量物體的位移、周期、頻率、扭矩、機(jī)械傳動(dòng)狀態(tài)和測(cè)量運(yùn)行狀態(tài)等。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器目前在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用很是廣泛，例如電力、汽車、航空、紡織和石化等領(lǐng)域，都采用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)測(cè)量和監(jiān)控機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速狀態(tài)，并以此來(lái)實(shí)施自動(dòng)化管理與控制。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要有三個(gè)，一是霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)不會(huì)受到轉(zhuǎn)速值的影響，二是霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的頻率相應(yīng)高，三是霍爾轉(zhuǎn)速傳感器對(duì)電磁波的抗干擾能力強(qiáng)，因此霍爾轉(zhuǎn)速傳感器多應(yīng)用在控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)中。 同時(shí)，霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的穩(wěn)定性好，抗外界干擾能力強(qiáng)，如抗錯(cuò)誤的干擾信號(hào)等，因此不易因環(huán)境的因素而產(chǎn)生誤差?；魻栟D(zhuǎn)速傳感

4、器的測(cè)量頻率范圍寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電磁感應(yīng)式無(wú)源傳感器。另外，霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在防護(hù)措施有效的情況下，可以不受電子、電氣環(huán)境影響。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的，測(cè)量結(jié)果精確穩(wěn)定，輸出信號(hào)可靠，可以放油、防潮，并且能在溫度較高的環(huán)境中工作，普通霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的工作溫度可以達(dá)到100℃?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的安裝簡(jiǎn)單，使用方便，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。 光電式轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理、分類及優(yōu)點(diǎn) 作者: 發(fā)布時(shí)間:2009-11-26 來(lái)源: 關(guān)鍵字:光電式轉(zhuǎn)速傳感器 光電式轉(zhuǎn)速傳感器對(duì)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，主要是通過(guò)將光線的發(fā)射與被測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)，再以光敏元件對(duì)光線的進(jìn)行感應(yīng)來(lái)完成的。光電式轉(zhuǎn)速傳感器從工

5、作方式角度劃分，分為透射式光電轉(zhuǎn)速傳感器和反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器兩種。 1、投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器 投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)有讀數(shù)盤和測(cè)量盤，兩者之間存在間隔相同的縫隙。投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器在測(cè)量物體轉(zhuǎn)速時(shí)，測(cè)量盤會(huì)隨著被測(cè)物體轉(zhuǎn)動(dòng)，光線則隨測(cè)量盤轉(zhuǎn)動(dòng)不斷經(jīng)過(guò)各條縫隙，并透過(guò)縫隙投射到光敏元件上。 投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的光敏元件在接收光線并感知其明暗變化后，即輸出電流脈沖信號(hào)。投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的脈沖信號(hào)，通過(guò)在一段時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)和計(jì)算，就可以獲得被測(cè)量對(duì)象的轉(zhuǎn)速狀態(tài)。 2、反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器 反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器是通過(guò)在被測(cè)量轉(zhuǎn)軸上設(shè)定反射記號(hào)，而后獲得光線反射信號(hào)來(lái)完成物體轉(zhuǎn)速測(cè)量的

6、。反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的光源會(huì)對(duì)被測(cè)轉(zhuǎn)軸發(fā)出光線，光線透過(guò)透鏡和半透膜入射到被測(cè)轉(zhuǎn)軸上，而當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射記號(hào)對(duì)光線的反射率就會(huì)發(fā)生變化。 反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)裝有光敏元件，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)反射率增大時(shí)，反射光線會(huì)通過(guò)透鏡投射到光敏元件上，反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器即可發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，而當(dāng)反射光線隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)到另一位置時(shí)，反射率變小光線變?nèi)酰饷粼o(wú)法感應(yīng)，即不會(huì)發(fā)出脈沖信號(hào)。 由于光電轉(zhuǎn)速傳感器是以光線的投射和接收來(lái)完成轉(zhuǎn)速測(cè)量的一種轉(zhuǎn)速表。光電轉(zhuǎn)速傳感器的設(shè)計(jì)精密、應(yīng)用方便，使用范圍廣泛。光電轉(zhuǎn)速傳感器的優(yōu)點(diǎn)很多，例如結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、不會(huì)對(duì)被測(cè)量軸形成額外負(fù)載等。 1、光電轉(zhuǎn)速傳感

7、器為非接觸式轉(zhuǎn)速表 光電轉(zhuǎn)速傳感器采用光學(xué)原理制造，屬于非接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表，它的測(cè)量距離一般可達(dá)200mm左右。光電轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量無(wú)需與被測(cè)量對(duì)象接觸，不會(huì)對(duì)被測(cè)量軸形成額外的負(fù)載，因此光電轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量誤差更小，精度更高。 2、光電轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)緊湊 光電轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)緊湊，主要由投射光線部件、接收光線部件也就是光敏元件和放大元件等組成，因此光電轉(zhuǎn)速傳感器的體積設(shè)計(jì)小巧、內(nèi)部結(jié)構(gòu)精致，一般重量不會(huì)超過(guò)200g，非常便于使用者的攜帶、安裝和使用。 3、光電轉(zhuǎn)速傳感器的抗干擾性好 光電轉(zhuǎn)速傳感器多采用LED作為光線投射部件，極少會(huì)出現(xiàn)光線停頓的情況，也不會(huì)存在燈泡燒毀等故障危

8、險(xiǎn)。另外，光電轉(zhuǎn)速傳感器的光源都是經(jīng)過(guò)特殊方式調(diào)制的，有極強(qiáng)的抗干擾能力，不會(huì)受普通光線的干擾。 4、光電轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量能力好 光電轉(zhuǎn)速傳感器的可采用光纖封裝，可于測(cè)量微小的物體，特別是微小旋轉(zhuǎn)體的測(cè)量，特別適用于高精密、小元件的機(jī)械設(shè)備測(cè)量。光電轉(zhuǎn)速傳感器的運(yùn)行穩(wěn)定，有良好的可靠性，測(cè)量的精度較高，能滿足使用者的測(cè)量要求。 1.電磁式柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 電磁式柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器常用于測(cè)量柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、凸輪軸位置。轉(zhuǎn)速由傳感器的信號(hào)頻率計(jì)算而得。轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)對(duì)電子柴油機(jī)管理系統(tǒng)是非常重要。 工作原理：傳感器與鐵磁體的觸發(fā)輪正對(duì)著安裝，他們之間有較小的空氣間隙。傳感器由鐵心、包圍

9、鐵心的線圈和一個(gè)永久磁鐵組成。永久磁鐵發(fā)出的磁場(chǎng)通過(guò)軟鐵心傳到觸發(fā)輪，磁場(chǎng)的強(qiáng)度受到觸發(fā)輪與傳感器間的磁隙影響。當(dāng)觸發(fā)輪輪齒向傳感器接近時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度變強(qiáng)；當(dāng)觸發(fā)輪輪齒遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)?。觸發(fā)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，從而使電磁線圈產(chǎn)生一個(gè)正弦感應(yīng)電壓。交變電壓的振幅隨觸發(fā)輪轉(zhuǎn)速的提高而加大（幾mV~100v)，我們至少zai 30r/min時(shí)就能產(chǎn)生合適的信號(hào)電壓（幾mV~幾百mV)。 2.霍爾效應(yīng)傳感器 霍爾效應(yīng)傳感器提供給ECU指定活塞的壓縮上止點(diǎn)（TDC）位置信號(hào)?；魻栃?yīng)傳感器使用霍爾效應(yīng)原理，觸發(fā)輪隨凸輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，觸發(fā)輪在霍爾效應(yīng)的集成電路和永久磁鐵之間，永久磁鐵產(chǎn)生垂直于霍爾元件的磁場(chǎng)。在垂直磁場(chǎng)的方向提供電流，如果其中一個(gè)觸發(fā)輪的齒通過(guò)傳感器元件（半導(dǎo)體晶片），它改變了垂直于霍爾元件的磁場(chǎng)強(qiáng)度，這將使電壓下驅(qū)動(dòng)的電子向垂直于電流的方向偏離，從而在與電流、磁場(chǎng)均垂直的方向產(chǎn)生豪伏（mV）級(jí)電壓信號(hào)。信號(hào)電壓的幅值與觸發(fā)輪的轉(zhuǎn)速有關(guān)。與傳感器霍爾集成電路制成一體的計(jì)算電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并以方波信號(hào)輸出給ECU。 差動(dòng)式霍爾效應(yīng)傳感器如差動(dòng)傳感器一樣有兩個(gè)霍爾元件。這些元件相互彌補(bǔ)，獲得的電壓信號(hào)與測(cè)量點(diǎn)的磁場(chǎng)差異成正比。這種形式的傳感器需要雙軌跡的孔盤或雙軌跡的觸發(fā)輪。這種傳感器常用于精度要求較高的場(chǎng)合，它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是溫度補(bǔ)償特性較好。