下載手機(jī)汽配人

速度傳感器

本詞條由 汽配人網(wǎng) 創(chuàng)建

單位時(shí)間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度,與之相對(duì)應(yīng)的就有線速度傳感器和角速度傳感器,我們都統(tǒng)稱(chēng)為速度傳感器。

傳感器(sensor)是一種將非電量(如速度、壓力)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓脑鶕?jù)轉(zhuǎn)換的非電量不同可分為壓力傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等,是進(jìn)行測(cè)量、控制儀器及設(shè)備的零件、附件。

在機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)中,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量較多,而且直線運(yùn)動(dòng)速度也經(jīng)常通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度間接測(cè)量。例如:測(cè)速發(fā)電機(jī)可以將旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)變成電信號(hào),就是一種速度傳感器。測(cè)速機(jī)要求輸出電壓與轉(zhuǎn)速間保持線性關(guān)系,并要求輸出電壓陡度大,時(shí)間及溫度穩(wěn)定性好。測(cè)速機(jī)一般可分為直流式和交流式兩種。直流式測(cè)速機(jī)的勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)式和永磁式兩種,電樞結(jié)構(gòu)有帶槽的、空心的、盤(pán)式印刷電路等形式,其中帶槽式最為常用。


1

速度傳感器特征

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(lèi)。

接觸式

接觸式旋轉(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。

非接觸式

非接觸式旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體無(wú)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

葉輪的葉片邊緣貼有反射膜,流體流動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪每轉(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。

[2].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)。光纖被凸輪輪盤(pán)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(wú)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)

復(fù)雜。

2

速度傳感器種類(lèi)

(1)光電式車(chē)速傳感器--由帶孔的轉(zhuǎn)盤(pán)兩個(gè)光導(dǎo)體纖維,一個(gè)發(fā)光二極管,一個(gè)作為光傳感器的光電三極管組成。一個(gè)以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊提供足夠功率的信號(hào),光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)(開(kāi)關(guān)脈沖)。發(fā)光二極管透過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)上的孔照到光電二極管上實(shí)現(xiàn)光的傳遞與接收。

(2)磁電式車(chē)速傳感器--模擬交流信號(hào)發(fā)生器,產(chǎn)生交變電流信號(hào),通常由帶兩個(gè)接線柱的磁芯及線圈組成。磁組輪上的逐個(gè)齒輪將產(chǎn)生一一對(duì)應(yīng)的系列脈沖,其形狀是一樣的。輸出信號(hào)的振幅與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比(車(chē)速),信號(hào)的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊正是靠這個(gè)同步脈沖信號(hào)來(lái)確定觸發(fā)電火時(shí)間或燃油噴射時(shí)刻的。

磁電式轉(zhuǎn)速傳感器,主要是利用磁阻元件來(lái)做轉(zhuǎn)速測(cè)量的。磁阻元件有一個(gè)特性,就是其阻抗值會(huì)隨著磁場(chǎng)的強(qiáng)弱而變化。通常磁電式傳感器內(nèi)裝有磁性鐵,使傳感器預(yù)先帶有一定的磁場(chǎng),當(dāng)金屬的檢測(cè)齒輪靠近傳感元件時(shí),齒輪的齒頂與齒谷所產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化使得傳感元件的磁阻抗也跟著變化。但是磁阻元件的阻抗值隨溫度變化很大,用一個(gè)磁阻元件測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí),溫漂影響非常厲害,這使磁阻元件的應(yīng)用受到很大的限制??墒俏覀冃∫皽y(cè)器的傳感器卻不同,它采用了2個(gè)磁阻元件,不僅補(bǔ)償了溫度的影響,還大大地增強(qiáng)了傳感器的靈敏度。

3

速度傳感器應(yīng)用

速度傳感器將應(yīng)用于汽車(chē)檢測(cè)市場(chǎng)

現(xiàn)代汽車(chē)上一般都裝有發(fā)動(dòng)機(jī)控制、自動(dòng)駕駛、ABS、TRC、自動(dòng)鎖車(chē)門(mén)、主動(dòng)式懸架、導(dǎo)向系統(tǒng)、電子儀表等裝置,這些裝置都需要汽車(chē)車(chē)速信號(hào)。因此,測(cè)量車(chē)運(yùn)行速度傳感器的輸出信號(hào)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性將對(duì)這些控制單元產(chǎn)生極大的影響。

  汽車(chē)速度傳感器多采用霍爾式結(jié)構(gòu),霍爾速度傳感器是一種基于霍爾效應(yīng)的磁電傳感器,具有對(duì)磁場(chǎng)敏感度高、輸出信號(hào)穩(wěn)定、頻率響應(yīng)高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便等特點(diǎn)。它主要是由特定磁極對(duì)數(shù)的永久磁鐵(一般為4或8對(duì))、霍爾元件、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及輸入/輸出插件等組成。其工作原理是當(dāng)傳感器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在外驅(qū)動(dòng)作用下旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)帶動(dòng)永久磁鐵旋轉(zhuǎn),穿過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)將產(chǎn)生周期性變化,引起霍爾元件輸出電壓變化,通過(guò)后續(xù)電路處理形成穩(wěn)定的脈沖電壓信號(hào),作為車(chē)速傳感器的輸出信號(hào)?;魻柦Y(jié)構(gòu)的速度傳感器主要電氣技術(shù)參數(shù)包括:輸出信號(hào)高電壓、低電壓、占空比、周期、上升時(shí)間、下降時(shí)間、周期脈沖數(shù)等,為了保證產(chǎn)品的性能可靠性,必須在出廠前對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行定量測(cè)試。

  集成化與智能化、高效自動(dòng)測(cè)量、軟件計(jì)算、圖形或數(shù)表顯示測(cè)試結(jié)果的測(cè)試系統(tǒng)越來(lái)越受到汽車(chē)速度傳感器生產(chǎn)企業(yè)的青睞。常用的霍爾式車(chē)速傳感器的性能測(cè)量而開(kāi)發(fā)的一種綜合檢測(cè)裝置?;诔杀究紤],利用微處理器的高速計(jì)數(shù)器端口作為車(chē)速傳感器的數(shù)據(jù)采集,利用軟件控制實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的計(jì)算和圖形化顯示處理。完成的檢測(cè)裝置具有測(cè)試精度高、數(shù)據(jù)通信可靠、圖表化的良好用戶(hù)界面、抗干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單直觀、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本低等優(yōu)點(diǎn),具有較好的推廣市場(chǎng),因此速度傳感器將會(huì)在車(chē)輛速度檢測(cè)上有巨大應(yīng)用前景。

周邊產(chǎn)品推薦