
一、按測量的運(yùn)動(dòng)形式分類
這是最基礎(chǔ)的分類方式,基于被測物體的運(yùn)動(dòng)是直線還是旋轉(zhuǎn):
線速度傳感器
原理:直接測量物體的直線運(yùn)動(dòng)速度(如平移、往復(fù)運(yùn)動(dòng))。當(dāng)被測物體帶動(dòng)傳感器的線圈或磁鐵做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈切割磁感線產(chǎn)生與線速度成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢。
特點(diǎn):輸出電壓幅值與線速度直接相關(guān),適用于直線運(yùn)動(dòng)場景。
典型應(yīng)用:傳送帶速度監(jiān)測、電梯運(yùn)行速度測量、軋機(jī)中鋼板的移動(dòng)速度檢測等。
角速度(轉(zhuǎn)速)傳感器
原理:測量物體的旋轉(zhuǎn)速度(如電機(jī)軸、齒輪的轉(zhuǎn)速)。通過旋轉(zhuǎn)部件帶動(dòng)磁場或線圈轉(zhuǎn)動(dòng),使線圈切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率與旋轉(zhuǎn)速度成正比。
特點(diǎn):輸出信號(hào)多為脈沖或交流電壓,頻率與轉(zhuǎn)速正相關(guān),需通過頻率 - 速度換算獲取轉(zhuǎn)速值。
典型應(yīng)用:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、電機(jī)主軸轉(zhuǎn)速監(jiān)測、機(jī)床旋轉(zhuǎn)部件測速等。
二、按結(jié)構(gòu)與感應(yīng)方式分類
根據(jù)線圈和磁場的相對運(yùn)動(dòng)方式及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可分為:動(dòng)圈式速度傳感器
結(jié)構(gòu):線圈固定在被測物體上,隨物體運(yùn)動(dòng);永久磁鐵和鐵芯固定不動(dòng),形成恒定磁場。
工作過程:線圈隨被測物體運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線,在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,電動(dòng)勢大小與線圈運(yùn)動(dòng)速度成正比。
特點(diǎn):線圈直接參與運(yùn)動(dòng),需與被測物體剛性連接,適用于中小振幅的直線運(yùn)動(dòng)(如振動(dòng)速度測量)。
動(dòng)鐵式速度傳感器
結(jié)構(gòu):永久磁鐵(動(dòng)鐵)固定在被測物體上,隨物體運(yùn)動(dòng);線圈和鐵芯固定不動(dòng),線圈繞在鐵芯上。
工作過程:動(dòng)鐵(磁鐵)運(yùn)動(dòng)時(shí),磁場穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,電動(dòng)勢與磁鐵運(yùn)動(dòng)速度成正比。
特點(diǎn):線圈固定,避免了動(dòng)圈式中導(dǎo)線疲勞的問題,適用于大振幅或高頻振動(dòng)的線速度測量(如機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測)。
磁電式轉(zhuǎn)速傳感器(齒輪型)
結(jié)構(gòu):由永久磁鐵、線圈和鐵芯組成,鐵芯端部與被測齒輪的齒頂保持微小間隙。
工作過程:齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),齒頂和齒谷交替經(jīng)過鐵芯端部,導(dǎo)致穿過線圈的磁通量周期性變化(齒頂靠近時(shí)磁阻小、磁通量增大,齒谷靠近時(shí)磁阻大、磁通量減?。?,從而在線圈中產(chǎn)生交變感應(yīng)電動(dòng)勢,其頻率與齒輪轉(zhuǎn)速(齒數(shù) × 轉(zhuǎn)速)成正比。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、抗油污和粉塵能力強(qiáng),是工業(yè)中最常用的轉(zhuǎn)速傳感器之一,廣泛用于電機(jī)、汽車變速箱等旋轉(zhuǎn)部件的測速。
渦流制動(dòng)式速度傳感器
結(jié)構(gòu):包含永久磁鐵和金屬圓盤(與被測旋轉(zhuǎn)部件連接),圓盤在磁場中旋轉(zhuǎn)。
工作過程:金屬圓盤切割磁感線時(shí)產(chǎn)生渦流,渦流在磁場中受安培力阻礙圓盤運(yùn)動(dòng),同時(shí)線圈中產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速相關(guān)的感應(yīng)電動(dòng)勢,通過測量電動(dòng)勢可換算轉(zhuǎn)速。
特點(diǎn):兼具測速和制動(dòng)功能,適用于需要速度反饋和阻尼控制的場景(如電梯限速器)。
三、按輸出信號(hào)類型分類
模擬輸出型輸出與速度成正比的直流或交流電壓信號(hào)(如 0-10V、4-20mA),可直接接入示波器、數(shù)據(jù)采集器等設(shè)備,適用于需要連續(xù)速度監(jiān)測的場景。
脈沖輸出型
輸出頻率與速度成正比的脈沖信號(hào)(如方波、正弦波),通過計(jì)數(shù)脈沖頻率可計(jì)算速度,適用于數(shù)字控制系統(tǒng)(如 PLC、單片機(jī)),常見于轉(zhuǎn)速測量。
四、按應(yīng)用場景的特殊類型
振動(dòng)速度傳感器
專為測量物體振動(dòng)速度設(shè)計(jì)(如機(jī)械振動(dòng)、設(shè)備震顫),通常采用動(dòng)圈或動(dòng)鐵結(jié)構(gòu),輸出與振動(dòng)速度成正比的信號(hào),用于設(shè)備故障診斷(如電機(jī)軸承振動(dòng)監(jiān)測)。
汽車專用電磁轉(zhuǎn)速傳感器
針對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等環(huán)境設(shè)計(jì),耐溫、耐油污,常與飛輪齒圈或曲軸齒輪配合,用于 ABS 系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 的轉(zhuǎn)速反饋。
總結(jié)
電磁式速度傳感器的類型核心圍繞 “運(yùn)動(dòng)形式” 和 “結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)” 展開,其中磁電式轉(zhuǎn)速傳感器(齒輪型) 和振動(dòng)速度傳感器是工業(yè)中最常用的兩種。不同類型的傳感器在靈敏度、抗干擾能力、適用環(huán)境上各有側(cè)重,選擇時(shí)需結(jié)合被測物體的運(yùn)動(dòng)形式、速度范圍及工況條件(如溫度、粉塵、濕度)綜合判斷。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“機(jī)電號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of JDZJ Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.