测速方法

测速方法概述2010-04-06 11:50 发表 系统分类：自由话题 自定义分类：默认标签：课题相关 2009-05-13 转速是各类旋转机械和电机运行中的一个重要的物理量，在各种技术测试和监控中需要对其进行精确的测量。随着技术的发展，各种不同的转速测量方法不断的涌现。不同的测速方法，一般测量原理或者测量工具存在差异。不同的测速方法的测量的精度可能不同，当然其适应的工作情况也不同。

转速测量方法可以分为两类，一类是直接法，即直接观测机械或者电机的机械运动，测量特定时间内机械旋转的圈数，从而测出机械运动的转速；另一类是间接法，即测量由于机械转动导致其他物理量的变化，从这些物理量的变化与转速的关系来得到转速。同时从测速仪是否与转轴接触又可分为接触式，非接触式。目前国内外常用的测速方法有光电码盘测速法、霍尔元件测速法、离心式转速表测速法、测速发电机测速法、漏磁测速法、闪光测速法和振动测速法。下面分别对各个方法进行分析和介绍：

1．光电码盘测速法

这是通过测出转速信号的频率或周期来测量电机转速的一种无接触测速法。光电码盘安装在转子端轴上，随着电机的转动，光电码盘也跟着一起转动，如果有一个固定光源照射在码盘上，则可利用光敏元件来接受光，接收到光的次数就是码盘的编码数。若编码数为l，测量时间为t，测量到的脉冲数为N，则转速n=(N/t*l)*60。

2．霍尔元件测速法

利用霍尔开关元件测转速的。霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。输出电平与TTL电平兼容，在电机转轴上装一个圆盘，圆盘上装若干对小磁钢，小磁钢越多，分辨率越高，霍尔开关固定在小磁钢附近，当电机转动时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的转速。

3．离心式测速法

离心式转速表是利用物体旋转时产生的离心力来测量转速的。当离心式转速表的转轴随被测物体转动时，离心器上的重物在惯性离心力作用下离开轴心，并通过传动系统带动指针回转。当指针上的弹簧反作用力矩和惯性离心力矩相平衡时，指针停止在偏转后所指示的刻度值处，即为被测转速值。这就是离心式转速表的原理。测转速时，转速表的端头要插入电机转轴的中心孔内，转速表的轴要与电机的轴保持同心，否则易响准确读数。

4．测速发电机测转速

利用直流发电机的电枢电动势E与发电机的转速成正比的这一关系测量转速。测转速时，测速发电机连接到被测电机的轴端，将被测电

机的机械转速变换为电压信号输出，在输出端接一个刻度以转速为单位的电压表，即可读出转速。

5．闪光测速法

利用可调脉冲频率的专用电源施加于闪光灯上，将闪光灯的灯光照到电机转动部分，当调整脉冲频率使黑色扇形片静止不动时，此时脉冲的频率是与电机转动的转速是同步的。若脉冲频率为，则电机的转速为(r/min)。

6．漏磁测速法

利用异步电动机的转子在旋转磁场中由切割磁力线产生感应电流的频率即为电动机转子频率和电动机定子电压频率的差频。此差频乘以60就得到异步电动机的转差，由电网频率也乘以60得到电动机的同步转速，由同步转速减去转差就得到电动机的转速。

7．振动测速法

通过测得壳体的振动位移、速度或者加速度，经过适当的滤波，就可以在一定时间内累计位移或加速度的换向次数，换向次数除以时间即为电机转动频率（频率法），或测定振动波的周期（周期法），从而测得电机转速。

在这七种测速方法中，霍尔元件测速法和光电码盘测速法的测速方法基本类似，都是在转轴上装一个很轻巧的传感器，将电机的转动信号通过磁（霍尔元件）或光（光电码盘）转换为电脉冲，从而通过计算电脉冲的个数来测速。离心式转速表测速法和测速发电机测速法所用的都是现成的测速仪表，容易得到，但转速表或测速仪都要与电机同轴连接。闪光测速法目前实际应用不广泛，主要是光源的问题。漏磁测速法和振动测速法主要是通过间接测量的方法测得转速，可以不必与电机接触就可以得到转速的测量方法，漏磁测速法只适用于异步电动机。

潜油电泵的测速方法

潜油电泵机组的转子是一个特殊的超细长轴，各部件都是采用小直径高强度的连轴器连接起来的，在旋转过程中，转子处于完全封闭的状态，封闭体内电机的转速对评价电机本身和整机性能都极为重要，是一项重要的被测项目。同时，由于机组结构复杂，激励源多，噪声干扰严重，这些因素都给潜油电泵测速工作带来困难。

测量封闭体内电机或者机械的转速，传统的接触式或非接触式直接测速方法已经无能为力，必须采用间接测量法。间接测量法有两种基本方法：漏磁检测技术和振动检测技术。由于封闭体一般都有一定的厚度，电磁屏蔽作用很强，漏磁法测转速效果不好；目前，振动检测技术是一种易于实现而又可靠的方法。因为振动信号中携带着机械设备内部运行状态的大量信息，对于潜油电泵机组来说，人们可以通过对这些信息进行采集和分析，根据得到的信号特征进行转速的测量。随着信号分析技术的发展，通过分析振动信

号的频率成分、幅值大小、相位差别、波形形状、能量分布状况，可以从振动信号中寻找规律，进而测的准确的转速有了更多的依据。