速度傳感器的工作原理
傳感器, 原理, 電路, 速度, 原創(chuàng)
單位時間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度，與之相對應(yīng)的就有線速度傳感器和角速度傳感器，我們都統(tǒng)稱為速度傳感器。
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)式速度傳感器與運動物體接觸，這類傳感器的工作原理如圖6所示。當(dāng)運動物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時，摩擦力帶動傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個脈沖著一定的距離值，從而就能測出線速度V。 |
設(shè)D為滾輪直徑，單位為mm，滾輪每轉(zhuǎn)輸出πD個脈沖，則1個脈沖著1mm的距離值。設(shè)在時間t內(nèi)脈沖計數(shù)為n，則線速度v為：
轉(zhuǎn)動脈沖傳感器產(chǎn)生脈沖的方式由表及里光電、磁電、電感應(yīng)等多種。
每個脈沖的距離（mm）稱為脈沖當(dāng)量。為了計算方便，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。
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接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。但是接觸滾輪的直徑是與運動物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長。而脈沖數(shù)對每個傳感器又是固定的。影響傳感器的測量精度。要提高測量精度必須在二次儀表中增加補償電路。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)式速度傳感器與運動物體無接觸，非接觸式測量原理很多，以下僅介紹兩點，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，流體流動時帶動葉論旋轉(zhuǎn)，頁輪每轉(zhuǎn)動一周光纖傳輸反光一次，產(chǎn)生一個電脈沖信。可由檢測到的脈沖數(shù)，計算出流速。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計算流速V。其中：k為變系數(shù)：c為預(yù)置值，n為葉輪轉(zhuǎn)速。可將葉輪的轉(zhuǎn)速算成流速。
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[2].光電風(fēng)速傳感器
圖8示出，風(fēng)帶動風(fēng)速計旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動后帶動凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。光纖被徒輪輪番遮斷形成一串光脈沖，經(jīng)光電管轉(zhuǎn)成定信，經(jīng)計算可檢測出風(fēng)速。
非接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器壽命長，無需增加補償電路。但脈沖當(dāng)量不是距離（mm）整數(shù)倍，因此速度運算相對比較復(fù)雜。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的性能可歸納如下：
(1).傳感器的輸出信為脈沖信，其穩(wěn)定性比較好，不易受外部噪聲干擾，對測量電路無特殊要求。
(2).結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。功能齊全的微機芯片，使運算變系數(shù)易于獲得，故目前速度傳感器應(yīng)用為普遍。
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