磁电式转速传感器测量技术要求
磁电式转速传感器功能特点及技术参数
磁电式转速传感器采用电磁感应原理来达到测速目的。
具有输出信号大，抗干扰性能好，不需外接电源，可在烟雾、油气、水气等恶劣环境中使用。
下面就让艾驰商城小编对磁电式转速传感器功能特点及技术参数来一一为大家做介绍吧。
磁电式转速传感器的特点：磁电式转速传感器是针对测速齿轮而设计的发电型传感器（无源），测速齿轮旋转引起的磁隙变化，在探头线圈中产生感生电动势，其幅度与转速有关，转速越高输出电压越高，输出频率与转速成正比，转速进一步增高，磁路损耗增大，输出电势已趋饱和，当转速过高时，磁路损耗加剧，电势锐减。
磁电式转速传感器的性能指标：直流电阻：150~200（25℃）齿轮形式：模数2~4（渐开线齿轮）使用温度：-10~+120℃抗振动：20g螺纹规格：M16×1（或客户要求）测量范围：10~15000r/min（60齿）输出信号幅值：60r/min》100mV（测试条件：发讯齿轮，齿数为60，材料为电工钢，模数为2，传感器端面距齿顶1mm）。
信号幅值大小，与转速成正比，与端面和齿顶间隙的大小成反比。
输出电压波形：渐开线齿轮—近似正弦波，若齿轮略有偏心则为调幅正弦波；孔板—近似方波艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。
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磁电式传感器的转速测量实验报告
磁电式传感器的转速测量实验报告实验目的：1.通过磁电式传感器测量旋转角度和转速。
2.掌握磁电式传感器的工作原理。
3.熟悉使用数字万用表和示波器进行信号测量。
实验器材：1.磁电式传感器2.数字万用表3.示波器4.直流电源5.实验台实验原理：磁电式传感器是一种将磁场、电场和运动简单互相联系的电器元件。
磁电式传感器由磁电感应电路和运放电路构成。
当磁感发生改变时，电感也会随之改变，从而在运放电路中产生输出电压信号。
在本实验中，由于磁电式传感器的内部磁场与传感器转动轴线垂直，因此当传感器转动时，会产生与转动速度成正比的电压输出信号。
根据电压输出信号的变化可以确定传感器电压的周期和频率，从而计算出旋转角度和转速。
实验步骤：1.将磁电式传感器安装在实验台上，并将传感器的输出插头插入数字万用表的电压测量插孔中。
2.将磁电式传感器连接到示波器上，并将示波器调整到适当的范围。
3.将磁电式传感器接入直流电源中，将电压设置在适当范围内。
4.慢慢旋转传感器，观测数字万用表和示波器上的输出信号，记录旋转角度和转速数据。
5.根据记录的数据，分析传感器的性能和工作特点，并进行实验报告撰写。
实验结果：经过实验测量，我们发现磁电式传感器的转速测量的值与理论值相差不大，表明该传感器的测量精度和稳定性较高，可用于工业生产中的转速检测和控制。
实验结论：本次实验通过磁电式传感器测量旋转角度和转速，掌握了磁电式传感器的工作原理，熟悉使用数字万用表和示波器进行信号测量。
实验结果表明，该传感器具有高测量精度和稳定性，可用于工业生产中的转速检测和控制。
磁电式转速传感器测转速实验
磁电式转速传感器测转速实验本文主要介绍磁电式转速传感器的工作原理及其在转速测量中的应用。
通过实验验证它的测速精度，并探究其各种测速原理。
一、磁电式转速传感器的工作原理磁电式转速传感器是一种测量转速的传感器，它利用磁电效应实现测量。
磁电效应是指物质受到磁场作用后，会产生电压或电流变化的现象。
磁电式转速传感器利用磁场作用于旋转铁芯时，感应出的磁场信号，然后将这个信号转化成电信号，从而测量转速。
磁电式传感器主要是由磁场发生装置和信号处理电路组成。
其中磁场发生装置中通常包括磁铁和磁性材料，而信号处理电路包括放大电路、滤波电路和信号采集电路等。
磁电式传感器通过磁场感应出的电压信号，可以测量旋转体的转速。
磁电式转速传感器是一种广泛应用于测量转速的传感器。
它通常被用于汽车、摩托车、机床、船舶、电机、风力发电等领域中的转速测量。
在汽车和摩托车发动机的转速测量中，磁电式传感器常常是通过电子控制模块感应发动机的曲轴转速信号，然后控制点火系统的点火时间，保证引擎始终运转在最佳状态。
在机械系统中，磁电式传感器被广泛应用于螺纹切削加工机床、数控机床、切削机床、磨削机床等精密加工设备的转速测量中。
磁电式传感器由于其测量精度高、探测范围广、安装简单等优点，可广泛应用于各种机械系统的转速测量中。
在风力发电机的控制中，磁电式传感器被应用于测量风力发电机中的转子转速和风轮转速等参数，以保证风力发电机工作的稳定性和安全性。
1、实验目的2、实验器材磁电式转速传感器、旋转体、气缸等。
3、实验方法将旋转体固定在平稳的基座上，然后在旋转体的表面粘贴一个磁铁，并将磁电式传感器固定在旋转体的一侧。
然后将旋转体旋转起来，使磁铁经过磁电式传感器，记录下磁电式传感器测量到的电信号。
通过多次测试，得出磁电式传感器感应的信号的方波峰值时间周期，并计算出转速。
最后，通过计算得出磁电式传感器的测速精度。
4、实验结果通过实验得出磁电式转速传感器的测速精度达到了0.1%。
磁电式传感器测量转速原理
磁电式传感器测量转速原理1.介绍磁电式传感器是一种常用于测量转速的传感器，通过检测磁场的变化来计算物体的转速。
它具有结构简单、精度高、响应快等优点，在许多领域都得到广泛应用。
2.磁电式传感器的工作原理磁电式传感器通过利用磁场感应现象来测量转速。
当传感器与被测物体相互作用时，磁场的变化会产生电压信号，从而实现转速的测量。
3.磁电式传感器的结构3.1 磁敏元件磁电式传感器的核心部件是磁敏元件，它可以将磁场变化转换为电压信号。
常用的磁敏元件包括霍尔元件和磁致伸缩(Magnetostrictive)元件。
3.2 信号调理电路信号调理电路用于放大和整形由磁敏元件产生的微弱电压信号，以便后续的处理和分析。
它可以提高传感器的灵敏度和稳定性。
3.3 输出接口输出接口将处理后的电压信号转换为转速值或其他形式的信息输出，便于用户进行监测和控制。
4.磁电式传感器测量转速的步骤4.1 确定测量位置在安装磁电式传感器之前，需要确定被测物体上用来测量转速的位置。
通常选择物体上的凸起或特定的标记点作为测量点，以确保测量的准确性和稳定性。
4.2 安装磁电式传感器根据测量位置确定的要求，正确安装磁电式传感器。
通常需要将传感器固定在物体上，并保持一定的距离，以便磁场的变化能够被传感器准确地检测到。
4.3 连接电路将磁电式传感器的输出端口与信号调理电路相连接，确保信号能够被正确的接收和处理。
4.4 校准和调试在使用磁电式传感器进行转速测量之前，需要进行校准和调试，以确保测量结果的准确性和可靠性。
校准过程中，可以通过与其他精密测量设备进行对比，来调整传感器的灵敏度和输出。
5.磁电式传感器测量转速的应用5.1 汽车工业在汽车工业中，磁电式传感器被广泛用于测量车辆引擎的转速。
它可以帮助监测引擎的工作状态，提高车辆的性能和燃油利用率。
5.2 机械制造磁电式传感器在机械制造过程中也有很多应用。
它可以用于测量机器工作部件的转速，以监测和控制机器的运行状态。
(精选)磁电式传感器转速测量实验报告
磁电式传感器转速测量实验报告一．磁电式转速传感器的工作原理与特点磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器，属于非接触式转速测量仪表。
它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号。
可用于表面有缝隙的物体转速测量，有很好的抗干扰性能，多用于发动机等设备的转速监控，在工业生产中有较多应用。
磁电式转速传感器的工作原理根据法拉第电磁感应定律磁通量变化可以产生感应电动势，磁通量的变化可由磁铁与线圈之间的相对变化和磁路中的磁阻变化引起，因此磁电式转速传感器分为变磁通式和恒磁通式两种结构型式。
变磁通式结构中，永久磁铁与线圈均固定，动铁心的运动使气隙和磁路磁阻变化，引起磁通变化而在线圈中产生感应电势，因此又称变磁阻式结构，又分为开磁路与闭磁路两种结构，如图1（a）、(b)。
其中：1-永久磁铁 2-软磁铁 3-感应线圈 4-测量齿轮 5-内齿轮 6-外齿轮 7-转轴本实验传感器属于开磁路变磁通式，其工作原理是：线圈、磁铁静止不动, 测量齿轮安装在被测旋转体上,随之一起转动，每转动一个齿,齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次,磁通也就变化一次,线圈中产生感应电势,其变化频率等于被测转速与测量齿轮齿数的乘积。
4321N S闭磁路变磁通式：它由装在转轴上的内齿轮和外齿轮、永久磁铁和感应线圈组成, 内外齿轮齿数相同。
当转轴连接到被测转轴上时, 外齿轮不动, 内齿轮随被测轴而转动, 内、外齿轮的相对转动使气隙磁阻产生周期性变化, 从而引起磁路中磁通的变化,使线圈内产生周期性变化的感生电动势。
在恒磁通式结构中，工作气隙中的磁通恒定，感应电势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生。
分为两种形式，如图NS 外壳线圈永久磁铁框架弹簧 N S永久磁铁线圈运动部分图2 (a) 线圈不动，磁铁运动 (b) 线圈运动，磁铁不动式中：B － 气隙磁感应强度(Wb/m 2)l － 线圈导线总长度(m)S － 线圈所包围的面积(m 2)v － 线圈和磁铁间相对运动的速度 (m/s)ω－ 线圈和磁铁间相对旋转运动的角速(rad/s)α －运动方向与磁感应强度方向的夹角恒磁通式感应电动势与线圈相对磁铁运动线速度或角速度正比。
磁电式传感器之转速的测量
磁电式转速测量传感器的应用场合
磁电式转速测量传感器的主要应用场合为：
（1）轮轴脉冲转速传感器 （2）惯性加速度传感器
（3）高铁车速测量
磁电式转速测量传感器特点
缺点
• 不等电势 • 存在寄生直流电势。
优点
• • • • 输出信号强 抗干扰性能力强 无需供电 安装使用方便
• 可在烟雾、油气、水气等 恶劣环境中使用
磁场的形成方式分类
按照磁场的形成方式分类，可将磁电式传感器分为永磁 型和励磁型两种。永磁型传感器的结构形式如下图1所示。
传感器的磁场是由永久磁铁产生的。这种传感器结构简 单，成本低，使用方便，目前在数字式传感器测量中得到广 泛的应用。磁型传感器的结构形式如下图2所示
传感器的磁场是由磁铁产生的。在这种传感器的极靴 上比永磁型传感器多了一组作为励磁用的线圈，其结构形 式与一般的互感式变换器相仿。这种传感器可以获得极高 的电势灵敏度。但因其结构复杂，体积大，成本高，又需 要外加直流励磁电源，所以除了特殊情况外，在一般的数 字式转速测量中很少采用。
磁电式转速测量传感器发展前景
磁电式转速传感器的工作方式决定了它有很强的抗干扰 性，能够在烟雾、油气、水汽等环境中工作。磁电式转速传 感器输出的信号强，测量范围广，齿轮、曲轴、轮辐等部件， 及表面有缝隙的转动体都可测量。磁电式转速传感器的工作 维护成本较低，运行过程无需供电，完全是靠磁电感应来实 现测量，同时磁电式转速传感器的运转也不需要机械动作， 无需润滑。磁电式转速传感器的结构紧凑、体积小巧、安装 使用方便，可以和各种二次仪表搭配使用。所以未来磁电式 传感器还将会广泛的应用，尤其是应用于发动机测速和出租 车计价器中。
（2）T03S磁电式转速传感器
(T03-S) 相关参数： 线圈电阻：380Ω左右 输出电压：（测量条件：发讯齿轮60 齿，发讯齿轮材料A3 钢， 模数2，传感器端面距齿顶小于1mm）， 由于安装条件、材 质等影响下列表格仅作参考。 输出电压波形：渐开线齿轮——近似正弦波，若齿轮略有偏芯 则为调幅正弦波；孔板、方齿等——正负脉冲。
磁电式传感器测量转速原理
磁电式传感器测量转速原理磁电式传感器是一种常用于测量转速的传感器，它利用磁场和电信号的相互作用原理，可以精确地测量各种旋转设备的转速。
在工业生产和科学研究中，磁电式传感器的应用非常广泛，本文将介绍磁电式传感器测量转速的原理及其工作过程。
磁电式传感器的工作原理是利用磁场的变化来感应电信号，从而实现对转速的测量。
在磁电式传感器中，通常会使用磁铁和线圈两个主要部件。
当被测物体旋转时，磁铁会随之旋转，从而改变线圈中的磁场强度，进而诱导出电信号。
通过测量这些电信号的变化，就可以准确地得到被测物体的转速数据。
磁电式传感器的工作过程可以分为三个主要步骤，磁场产生、磁场感应和信号处理。
首先，磁电式传感器通过内部的磁铁产生一个稳定的磁场，这个磁场的强度和方向是固定的。
当被测物体旋转时，磁铁随之旋转，导致磁场的强度和方向发生变化。
接着，线圈中的感应电流会随着磁场的变化而产生变化，最终输出一个与转速相关的电信号。
最后，通过信号处理电路对这个电信号进行放大、滤波和数字化处理，最终得到被测物体的准确转速数据。
磁电式传感器测量转速的原理非常简单，但却非常有效。
它具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点，因此在工业控制和汽车领域得到了广泛的应用。
磁电式传感器可以通过不同的安装方式，适用于各种不同的转速测量场景，如轴承转速测量、发动机转速测量等。
总的来说，磁电式传感器是一种非常重要的传感器设备，它通过磁场和电信号的相互作用，实现了对转速的精确测量。
在工业生产和科学研究中，磁电式传感器的应用前景非常广阔，相信随着技术的不断进步，它将会发挥出更大的作用。
SZCB-01型磁性转速传感器
SZCB-01型磁性转速传感器一、概述：本传感器采用电磁感应的原理来达到测速目的，具有输出信号大，不需要放大，抗干扰性能好，不需外接电源，可在烟雾、油气、水气、煤气等恶劣环境中使用等特点。
二、技术数据：1、输出电压：在齿轮模数为4、齿牙60、材料g3、间隙为lmm时1000转／分 >5V(有效值)2000转／分 >10V(有效值)3000转／分 >15V(有效值)2、直流电阻： 130Ω～140Ω(如用户需用其他阻值的数据在定货时注明)3、绝缘阻抗：在500V直流时>50MΩ4、工作温度： -20℃～l20℃5、重量： 100克左右(不包括尾部引线)三、工作原理：使用时应在被测量转速的轴上装一齿轮(正、斜齿轮或带槽圆盘都可以)将传感器安装在支架上，调整传感器与齿轮顶之间隙为1mm左右。
当轴旋转时带动齿轮旋转，根据电磁感应的原理在传感器内部线圈的两端产生一个脉冲信号，轴转动一圈时就产生在Z个电压脉冲信号，根据下式：F＝(n/60)×Z式中：F为频率 Hz／秒n为被测轴转速转／分Z为齿轮齿数当齿轮齿数为60时，就把轴的每分种转数n转化成频率为F的电压脉冲信号，将此信号送到SZC系列智能转速表中，就可以反应出轴的转速。
SZC-04B型系列智能转速表【详细说明】a、SZC-04型/SZC-04B型系列智能转速表是在本厂01型、02型、03型基础上加于改进和完善的，显示为4位，最高转速为9999rpm，有模拟量输出：0～10mA，4～20mA。
该仪表运行可靠稳定，抗干扰性能强，齿轮齿数在现场可设定。
b、SZC-04型/SZC-04B型智能转速表是用户常用的较先进的测速装置。
主要技术数据为：1、速度显示：被测旋转体的转速五位有效数字，最高可达65535rpm。
2、有加速度显示，当被测旋转体的加速度rpm/s，指示灯升速指示。
3、转速极限显示，当极限值超过设置值，通过8421码设置完成，被测旋转体超越该速度，即在0.1s内发出报警信号,相应红色发光管亮.4、信号采样齿轮不受60齿限制，可以1-99齿设置。
磁电式传感器转速测量实验报告
磁电式传感器转速测量实验报告摘要：本文用磁电式传感器进行转速测量实验，以了解磁电式传感器的原理和特性，主要进行实验设计、转速测量实验和结果分析。
实验设计包括电参数测试和信号调试，转速测量部分包括摩擦轮模拟转速测量、实时转速测量和转速示波器记录转速波形等。
根据实验结果，磁电式传感器可以正确测量机械转速，连接传感器电源后，可以正确地输出信号，信号的频率随转速的增加而增加，满足形式的趋势；摩擦轮拟测量遵循转速与信号频率的关系，且准确性在实时相关的测量中比较可靠。
关键词：磁电式传感器；转速测量；实验设计；摩擦轮；实时测量1 引言转速测量是工业应用中常用的测量方法，是加工、机械和控制等各个领域的重要内容。
由于转速测量技术与传感器技术紧密相关，因此高精度、高可靠性的传感器被用于对转速的测量、检测和控制，以满足高效、精确的检测要求。
磁电式传感器是一种常用的信号检测传感器，可以直接输出和信号，能够有效地满足转速测量、振动测量、气流测量等领域的需求。
2 实验设计（1）电参数测试首先，确定电源电压，确定磁电式传感器的电参数，用多功能数字仪表测试磁电式传感器的输出电压。
（2）转速测量实验实验中使用摩擦轮模拟汽车转速，将磁电式传感器装在摩擦轮上。
实验中采用两种方式进行转速测量：一是模拟转速测量，即将摩擦轮的转速从慢到快进行按照恒定速度改变，然后用多功能数字仪表测量磁电式传感器的输出频率，并记录摩擦轮转速和传感器输出信号频率之间的关系；二是实时转速测量，即将摩擦轮不断加速，用转速示波器记录摩擦轮和传感器输出信号的波形。
3 结果分析（1）磁电式传感器检测电参数连接传感器电源后，磁电式传感器可以正确地输出信号，且输出的信号频率随转速的增加而增加，满足形式的趋势。
（2）摩擦轮拟测量实验中，摩擦轮拟测量遵循转速与信号频率的关系，我们发现转速和对应频率存在一定的相关性，且准确性在实时相关的测量中比较可靠，在转速范围0-3000 rpm时，精度达到足够的水平。
HZ60磁电转速传感器使用说明书
磁电转速传感器使用说明书
一、概述：
HZ60磁电转速传感器，能将转角位移转换成电信号供计数器计数，只要非接触就能测量各种导磁材料如：如齿轮、叶轮、带孔（或槽、螺钉）圆盘的转速及线速度。
传感器具有：体积小、结实可靠、寿命长、不需电源和润滑油等优点，与一般二次仪表均可配用。
二、技术参数
1、 输出波形：近似正弦波（≥50r/min 时）
2、 输出信号幅值：
50r/min 时≥300ｍｖ 传感器铁芯和被测齿轮齿顶间隙 δ＝0.5～1.2mm
被测齿轮模数 m = 2
齿轮 Z = 60
材料 电工钢
信号幅值大小，与转速成正比，与铁芯和齿顶间隙的大小成反比。
3、 测量范围：20～10000Hz
4、 使用时间：连续使用
5、 工作环境：温度 -20～+180℃
6、 输出形式：X12K4P 四芯插头
7、外形尺寸：外径M16×1 ; M18×1.5总长80mm
8、重量：约120g （不计输出导线）
三、外形图：
插头端子1、4接信号输出线
四、使用注意事项
１、安装时传感器外壳M16×1螺纹不得损伤，六角螺母旋转应自如，六角螺母并紧后，不得有松动现象。
２、安装时应以被测齿轮不与传感器接触为宜。
并希望能尽量减少间隙δ以提高输出信号幅值。
五、单机成套
１、磁电转速传感器 １只
２、电缆线 2米
３、说明书 １份
４、合格证 １份。
实验 磁电传感器转速测量实验
实验磁电传感器转速测量实验一. 实验目的1.通过本实验了解和掌握采用磁电传感器测量的原理和方法。
2.通过本实验了解和掌握转速测量的基本方法。
二. 实验原理1.磁电转速传感器的结构和工作原理磁电传感器的内部结构请参考图1，它的核心部件有衔铁、磁钢、线圈几个部分，衔铁的后部与磁性很强的磁钢相接，衔铁的前端有固定片，其材料是黄铜，不导磁。
线圈缠绕在骨架上并固定在传感器内部。
为了传感器的可靠性，在传感器的后部填入了环氧树脂以固定引线和内部结构。
图1 磁电传感器的内部结构使用时，磁电转速传感器是和测速（发讯）齿轮配合使用的，如图2。
测速齿轮的材料是导磁的软磁材料，如钢、铁、镍等金属或者合金。
测速齿轮的齿顶与传感器的距离d比较小，通常按照传感器的安装要求，d约为1mm。
齿轮的齿数为定值（通常为60齿）。
这样，当测速齿轮随被测旋转轴同步旋转的时候，齿轮的齿顶和齿根会均匀的经过传感器的表面，引起磁隙变化。
在探头线圈中产生感生电动势，在一定的转速范围内，其幅度与转速成正比，转速越高输出的电压越高，输出频率与转速成正比。
图2直射式光电转速传感器的工作方式那么，在已知发讯齿轮齿数的情况下，测得脉冲的频率就可以计算出测速齿轮的转速。
如设齿轮齿数为N，转速为n，脉冲频率为f，则有：n=f/N通常，转速的单位是转/分钟（rpm），所以要在上述公式的得数再乘以60，才能得到以rpm为单位的转速数据，即n=60×f/N。
在使用60齿的发讯齿轮时，就可以得到一个简单的转速公式n=f。
所以，就可以使用频率计测量转速。
这就是在工业中转速测量中发讯齿轮多为60齿的原因。
2.DRCD-12-A型磁电转速传感器简介DRCD-12-A型磁电转速传感器采用了RS9001-1型无源磁电转速传感器作为敏感探头，为了适应采集卡对信号幅度的要求，在探头的处理电路中使用了限幅放大电路、比较器等电路，最后将幅值与转速成正比的类正弦（与发讯齿轮的齿形有关系）脉冲信号，处理成幅值在0～＋5V的方波信号。
汽轮机测速常用传感器的分类及应用
汽轮机测速常用传感器的分类及应用摘要：本文主要对比几种常用转速探头的技术特性和使用要求，论述各种探头的使用场合，为汽轮机转速检测系统故障分析和设备选型提供一些建议和意见，希望能对各位读者有所帮助。
关键词：转速；对比；汽轮机；磁电式；磁敏式Classification and Application of Common Sensors for Gas Turbine Speed MeasurementJiKe（Inner Monglia Datang International Tuoketuo Power Generation Co.Ltd.，Tuoketuo，010206，China）Abstract：This paper mainly compares the technical characteristics and usage requirements of several common rotating speed probes，discusses the use of various probes，and provides some suggestions and opinions for the fault analysis and setting selection of steam turbine speed detection system，hoping to help readers.Keywords：Speed；Comparison；Turbine；Magnetic type；Magnetosensitive1、背景东方汽轮机厂600MW汽轮发电机组转速测量系统由标准134齿的齿轮盘和电气测量回路组成，测速齿轮盘安装于汽轮机高压缸侧轴的自由端。
托电公司杭汽和西门子小汽轮机转速测量系统都是由60齿的齿轮盘和电气测量回路组成，测速齿轮盘安装于小汽机轴的自由端，采用矩形齿，但两个厂家的测速盘的模数不一样，齿高不一样。
实验四磁电式传感器测量转速
实验四磁电式传感器测 转速/压电传感器测 振动实验一 实验目的1 了解磁电式传感器测 转速的原理;2 了解压电传感器的原理和测 振动的方法;二 实验仪器CSY传感器检测技术实验 磁电式传感器 转动源 压电传感器 压电传感器实验模板 移相器/相敏检波器/滤波器模板 振动源实验原理1 动磁式磁电传感器 作原理磁电传感器是一种将被测物理 转换成 感 电势的有源传感器，也称 电动式传感器或感 式传感器 磁电式传感器 成两大类型 动磁式及 动衔铁式(即 变磁阻式) 本实验 用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图4—1所示 当转动盘 嵌入6个磁钢时，转动盘 转一周磁电传感器感 电势e产生6次的变化，感 电势e通过放大 整形由频率表显示ｆ，转速n台10f图4—1磁电传感器测转速实验原理框图工 压电加速度传感器实验原理图压电加速度传感器实验原理 电荷放大器由图4—工所示图4—工(a) 压电加速度传感器实验原理框图图4—工(b) 电荷放大器原理图四 实验步骤I磁电式转速传感器测速1 根据图4—左将磁电式转速传感器安装于磁电支架 ，传感器的端面对准转盘 的磁钢并调节升降杆使传感器端面 磁钢之间的间隙大约 工～左工 将 机箱中的转速调节电源0～工4三旋钮调到最小(逆时针方向转到 )后接入电压表(电压表 程 换开关打到工0三档) 将频率\转速表的开关按到转速档 左 检查接线无误后合 机箱电源开关，在小于1工三范围内(电压表监测)调节 机箱的转速调节电源(调节电压改变直流电机电枢电压)，观察电机转动及转速表的显示情况 图左—工 霍尔传感器(直流激励) 移实验接线示意图4 从工三开始记录 增加1三 超过1工三 相 电机转速的数据(待电机转速 较稳定后读取数据) 画 电机的三- (电机电枢电压 电机转速的关系)特性曲线 实验完 ，关闭电源三II压电传感器测 振动实验1 按图4—4所示将压电传感器安装在振动 面 ( 振动 面中心的磁钢吸合)，振动源的 频输入接 机箱中的 频振荡器，其它连线按图示意接线图4—4 压电传感器振动实验安装 接线示意图工 将 机箱 的 频振荡器幅度旋钮逆时针转到 ( 频输 幅度 零)， 调节 频振荡器的频率在6～8击z 右 检查接线无误后合 机箱电源开关 再调节 频振荡器的幅度使振动 明显振动(如振动 明显 调频率)左 用示波器的两个通道同时观察 通滤波器输入端和输 端波形 在振动 正常振动时用手指敲 振动 同时观察输 波形变化4 改变 频振荡器的频率(调节 机箱 频振荡器的频率)，，观察输 波形变化 实验完 ，关闭电源。
传感器原理_速度传感器(磁电霍尔)
控制 电流 (mA)
100 100
5
20max 10 10 1V 1V 5
霍尔 电压 (m V, 0.1T)
> 8.5 > 13
5 -10
>5 40-290 80-600 80-120 150-250 250-550
输入 电阻 (Ω)
3 6.5
200-800
40 8-60 8-60 80-400 80-400 240-550
霍尔元件
霍尔特斯拉计〔高斯计
霍尔－角位移测量
叉形钳形表漏磁稍 大,但使用方便
用钳形表测量 电动机的相电流
霍尔钳形电流表的使用
实验探究1
• 若闭合电路中有感应电流,电路中就一定有电动 势.
• 演示实验并播放动画 • 画出等效电路图
实验探究2： 在向线圈中插入条形磁铁的实验中,磁 铁的磁场越强、插入的速度越快,产生 的感应电流就越大.
能输出的霍尔电势的大小.单位是mV/〔mA·T
霍尔电压UH为：
式中 n ——半导体单位体 积中的载流子数
U ＝ K I B UH＝nIeBdKHIB H
H
e ——电子电量
KH——霍尔元件灵敏度 ,KH＝1/ned
意义：与材料的物理性质和几何尺寸有关,决
定霍尔电势的强弱.
霍耳器件薄膜化是提高灵敏度的一个途径.
A A
闭磁路变磁通式：感应电势的频率与被测转速成正比.
2、恒定磁通式
2、恒定磁通式
eB0lN
B0：工作气隙磁感应强度； l：每匝线圈平均长度； N：线圈在工作气隙磁场 v：相对运动速度.
频率→转速 N=f/分频数
单位r/min r/s
定数采样：这种方法其实是测量单个脉冲的周期 或指定个数脉冲的总周期.这种测量脉冲的方法又 叫做测周法. 定时采样.这种方法其实是测量单位时间的脉冲个 数.这种测量脉冲的方法又叫做测频法.
转速测量方法
1、转速是反映旋转机械运行状态的一个重要参数，是旋转机械动力力矩和惯性力矩和负载力矩共同作用的结果。
通过对转速瞬时值的测量，可以定量了解转动机械内部动力发生装置的瞬时工作状态，了解负载的施加过程，为保障设备正常运转，分析机械瞬态性能，进行机械故障诊断提供依据。
测量转速的方法主要有4种。
机械式、电磁式、光电式和激光式。
机械式主要利用离心力原理，通过一个随轴转动的固定质量重锤带动自由轴套上下运动，根据不同转速对应不同轴套位置来获得测量结果，原理简单直接。
不需额外电器设备，适用于精度要求不高、接触式转速测量场合。
电磁式系统由电磁传感器和安装在轴系上的齿盘组成，主轴转动带动齿盘旋转，齿牙通过传感器时引起电路磁阻变化，经过放大整形后形成一个方波电脉冲，通过记录脉冲个数得到转速值。
由于受齿盘加工精度、齿牙最小分辨间隔、电路最大计数频率等限制，测量精度不能保证。
3、接近开关的推广应用（在自动控制设备中接近开关主要用于位置检测、行程限位、计数、转速测量等）接近开关是感知近距离内有、无物体的传感器，其输出是开关信号（高电平或低电平）。
接近开关广泛应用于工业自动化、自动控制系统中。
接近开关主要有以下几大门类：⑴电感式接近开关（感知金属物体）⑵电容式接近开关（感知金属、非金属物体）⑶霍尔接近开关（感知磁性物体）⑷磁性干簧管接近开关（感知磁性物体）接近开关，因安装简单、方便，只需在放卷轴和主轴的末端各安装一个齿数分别为N0和N1的齿盘，再在齿盘的上方安装接近开关即可。
当旋转的轴带着齿盘的齿从接近开关的端面转过，接近开关就产生一个脉冲，计数N0 个脉冲，对应的放卷轴就转了一周，同理，个脉冲代表主轴转一周对于N0 = N1 =1的齿盘，则是最简单的齿盘（不需齿），这时只需在轴的末端打个洞或装一颗螺丝钉就可以了，对应的轴转一周，接近开关就产生一个脉冲。
4、工作原理：使用时应在被测量转速的轴上装一齿轮(正、斜齿轮或带槽圆盘都可以)将传感器安装在支架上，调整传感器与齿轮顶之间隙为1mm左右。
磁电式转速传感器测量技术要求
磁电式转速传感器测量技术要求磁电式转速传感器测量技术要求：果选用凸块型（齿型），那么尺顶的表面A（部分）应做成同心圆的柱面，而不要做成无源磁电式转速传感器，是针对测速齿轮而设计的发电型传感器（无源），它不需要供电，测速齿轮旋转引起的磁隙变化，在探头线圈中产生感生电动势，其幅度与转速有关，转速越高输出电压越高（0～a段），输出频率与转速成正比。
转速进一步增高，磁路损耗增大，输出电势已趋饱和（a～b段），当转速超过b，磁路损耗加剧，电势锐减。
线圈采用特殊结构，抗干扰能力增强，获得广泛应用。
传感器要正常工作，须在要检测的旋转体上，安装导磁体发讯齿轮或孔板齿轮,模数大于或等于1,程序安装时,传感器端面距齿顶1mm左右。
传感器输出为双芯高温屏蔽线,其中屏蔽层与双芯线中任一根相并连后，再连接至转速表磁电式输入的“?C 端”(信号线标准长5m,特殊规格小于50m)。
OD9001-X无源磁电转速传感器技术参数：齿轮形式：模数2―5（渐开线齿轮）模数1―1.8（渐开线齿轮）使用温度范围： -20℃～100℃ -20℃～100℃或（-30℃～130℃）或（-30℃～130℃）螺纹尺寸：M16×1.0或M16×1.5 M16×1.0或M16×1.5电线或接头：整体电缆或用接头整体电缆或用接头壳体长度：标准78mm(尾部有六方标准78mm(尾部有六方扳手平面)测量范围：10～10000r/min（60齿）输出信号幅值：30r/min>500mV（P-P）（测试条件：发讯齿轮，齿数为60，材料为电工钢，模数为2，传感器端面距齿顶1mm）。
信号幅值大小，与转速成正比，与端面和齿顶间隙的大小成反比。
输出电压波形: 渐开线齿轮近似正弦波，若齿轮略有偏心则为调幅正弦波；孔近似方波。
齿轮材料：应采用高导磁材料。
齿形：渐开线齿形是最合适的齿形。
用大模数的齿轮或用其它的齿形将会产生巨大的波形畸变，这将会妨碍精确的检测。
速度及加速度检测—磁电式速度传感器
自动检测技术
2）温度误差 当温度变化时，式（5-7）中右边三项都不为零，
对铜线而言每摄氏度变
化量为dL/L≈0.157×10-4，
dR/R≈0.43×10-2，dB/B每摄氏度的变化量取决于永久磁铁的
磁性材料。对铝镍钴永久磁合金，dB/B≈-0.02×10-2，这样由
式（5-7）可得近似值：
这一数值是很可观的，所以需要进行温度补偿。补偿通常采 用热磁分流器。热磁分流器由具有很大负温度系数的特殊磁性材 料做成。它在正常工作温度下已将空气隙磁通分路掉一小部分。
自动检测技术
磁电式传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应 原理。当匝数为N的线圈在磁场中运动而切割磁力 线，或通过闭合线圈的磁通量ф发生变化时，线 圈中将产生感应电势e
e N d
dt
磁电式传感器的分类
按工作原理不同，磁电感应式传感器可分为恒定磁通式 和变磁通式，即动圈式传感器和磁阻式传感器。
变磁通 式
三、 磁电感应式传感器测量电路
自动检测技术
图5-4 磁电感应式传感器测量电路方框图 磁电式传感器直接输出感应电动势，且传感器通常具有
较高的灵敏度，不需要高增益放大器。但磁电式传感器是速 度传感器，若要获取被测位移或加速度信号，则需要配用积 分或微分电路。图5-4为一般测量电路方框图。
自动检测技术Leabharlann 产生磁场的永久磁铁和线圈都固定
不动，通过磁通Φ的变化产生感应 电动势e。常用于角速度的测量。
恒磁通 式
工作气隙中的磁通保持不变，线圈 相对永久磁铁运动，并切割磁力线 而产生感应电势。
自动检测技术
动圈式磁电感应式传感器可以分为线速度型 和角速度型
自动检测技术
磁电式转速传感器根据磁路的不同，分成开磁路 式和闭磁路式两种。
实验十磁电式传感器测转速实验
姓名____________班级____________学号____________实验十 磁电式传感器测转速实验一、实验目的：了解磁电式测量转速的原理。
掌握测量方法。
二、基本原理：磁电传感器是一种将被测物理量转换成为感应电势的有源传感器，也称为电动式传感器或感应式传感器。
根据电磁感应定律，一个匝数为Ｎ的线圈在磁场中切割磁力线时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生出感应电势，线圈中感应电势： 。
线圈感应电势的大小在线圈匝数一定的情况下与穿过该线圈的磁通变化率成正比。
当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定(即磁场强度已定)后，使穿过线圈的磁通发生变化的方法通常有两种：一种是让线圈和磁力线作相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势；另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通。
因此，磁电式传感器可分成两大类型：动磁式及可动衔铁式(即可变磁阻式)。
本实验应用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图10—1所示。
当转动盘上嵌入6个磁钢时，转动盘每转一周磁电传感器感应电势e 产生6次的变化，感应电势e 通过放大、整形由频率表显示ｆ，转速n =10f 。
图10—1磁电传感器测转速实验原理框图三、需用器件与单元：主机箱中的转速调节0～24V 直流稳压电源、电压表、频频\转速表；磁电式传感器、转动源。
四、实验步骤：磁电式转速传感器测速实验除了传感器不用接电源外(传感器探头中心与转盘磁钢对dtd Ne Φ-=准)，其它完全与实验九相同；请按图10—2示意安装、接线并按照实验九中的实验步骤做实验。
实验完毕，关闭电源。
图10—2 磁电转速传感器测速实验安装、接线示意图V(V)2.003.004.005.006.007.008.009.00 10.0 11.0 12.0N(rpm)720 850 990 1151281521741952152322460 五、思考题：磁电式转速传感器测很低的转速时会降低精度，甚至不能测量。
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变频器基础知识18个问题1、什麽是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、pwm和pam的不同点是什麽？pwm是英文pulse width modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
pam是英文pulse amplitude modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什麽不同？变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。
因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降，那麽电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。
用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
7、v/f模式是什麽意思？频率下降时电压v也成比例下降，这个问题已在回答4说明。
v与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(rom)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。
8、按比例地改v和f时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那麽由於交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。
因此，在低频时给定v/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。
可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择v/f模式或调整电位器等方法。
9、在说明书上写著变速范围60~6hz，即10:1，那麽在6hz以下就没有输出功率吗？在6hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6hz 左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。
变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3hz.10、对於一般电机的组合是在60hz以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下时不可以的。
在60hz以上(也有50hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。
11、所谓开环是什麽意思？给所使用的电机装置设速度检出器(pg)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用pg运转的就叫作“开环”。
通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行pg反馈。
12、实际转速对於给定速度有偏差时如何办？开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。
对於要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近於给定速度下运转的场合，可采用具有pg反馈功能的变频器(选用件)。
13、如果用带有pg的电机，进行反馈後速度精度能提高吗？具有ｐｇ反馈功能的变频器，精度有提高。
但速度精度的植取决於ｐｇ本身的精度和变频器输出频率的解析度。
14、失速防止功能是什麽意思？如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。
为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。
当加速电流过大时适当放慢加速速率。
减速时也是如此。
两者结合起来就是失速功能。
15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什麽意义？加减速可以分别给定的机种，对於短时间加速、缓慢减速场合，或者对於小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对於风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。
16、什麽是再生制动？电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为非同步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。
17 、是否能得到更大的制动力？从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由於电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。
如采用选用件制动单元，可以达到50%~100%。
18 、转矩提升问题自控系统的设定信号可通过变频器灵活自如地指挥频率变化，控制工艺指标，如在烟草行业的糖料、香料工序，可由皮带称的流量信号来控制变频器频率，使泵的转速随流量信号自动变化，调节加料量，均匀地加入香精、糖料。
也可利用生产线起停信号通过正、反端子控制变频器的起、停及正、反转，成为自动流水线的一部分。
此外在流水生产线上，当前方设备有故障时後方设备应自动停机。
变频器的紧急停止端可以实现这一功能。
在sanken、mf、fut 和fvt系列变频器中可以预先设定三四个甚至多达七个频率，在有些设备上可据此设置自动生产流程。
设定好工作频率及时间後，变频器可使电机按顺序在不同的时间以不同的转速运行，形成一个自动的生产流程。
经典11问让你掌握变频器1、失速防止功能是什么意思？如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。
为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。
当加速电流过大时适当放慢加速速率。
减速时也是如此。
两者结合起来就是失速功能。
2、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。
3、什么是再生制动？电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。
4、是否能得到更大的制动力？从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。
如采用选用件制动单元，可以达到50%~100%。
5、请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类：（1）检知异常状态后自动地进行修正动作，如过电流失速防止，再生过电压失速防止。
（2）检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号，使电机自动停车。
如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。
6、为什么用离合器连续负载时，变频器的保护功能就动作？用离合器连接负载时，在连接的瞬间，电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化，流过的大电流导致变频器过电流跳闸，不能运转。
7、在同一工厂内大型电机一起动，运转中变频器就停止，这是为什么？电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断，因而有时保护功能（IPE）动作，造成停止运转。
8、什么是变频分辨率？有什么意义？对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有级给定。
这个级差的最小单位就称为变频分辨率。
变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，分辨率为0.5Hz，那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz，因此电机的动作也是有级的跟随。
这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。
在这种情况下，如果分辨率为0.015Hz左右，对于4级电机1个级差为1r/min 以下，也可充分适应。
另外，有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。
9、装设变频器时安装方向是否有限制。
变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直安装。
10、不采用软起动，将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以？在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。
将流过大的起动电流（6～7倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。
11、电机超过60Hz运转时应注意什么问题？超过60Hz运转时应注意以下事项(1)机械和装置在该速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等）。
（2）电机进入恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作（风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要注意）。
(3) 产生轴承的寿命问题，要充分加以考虑。