旋转式速度传感器：旋转式速度传感器原理及接触式与非接触式速度传感器有什么区别？

旋转式速度传感器按结构和特征及安装形式可分为接触式速度传感器和非接触式速度传感器两大类。那么这二者有什么区别呢？他们的工作原理是怎样的呢？今天升威电子，带大家认识下这二种速度传感器。
接触式速度传感器工作原理是怎样的？
旋转式速度传感器与运动物体直接接触。当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动。装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度。 接触式旋转速度传感器结构简单，使用方便。但是接触滚轮的直径是与运动物体始终接触着，滚轮的外周将磨损，从而影响滚轮的周长。而脉冲数对每个传感器又是固定的。影响传感器的测量精度。要提高测量精度必须在二次仪表中增加补偿电路。另外接触式难免产生滑差，滑差的存在也将影响测量的正确性。因此传感器使用中必须施加一定的正压力或着滚轮表面采用摩擦力系数大的材料，尽可能减小滑差。
非接触式速度传感器工作原理是怎样的？
旋转式速度传感器与运动物体无直接接触，非接触式测量原理很多，以下仅介绍两点，供参考。光电流速传感器叶轮的叶片边缘贴有反射膜，流体流动时带动叶论旋转，页轮每转动一周光纤传输反光一次，产生一个电脉冲信号。可由检测到的脉冲数，计算出流速。光电风速传感器风带动风速计旋转，经齿轮传动后带动凸轮成比例旋转。光纤被徒轮轮番遮断形成一串光脉冲，经光电管转换成定信号，经计算可检测出风速。非接触式旋转速度传感器寿命长，无需增加补偿电路。但脉冲当量不是距离整数倍，因此速度运算相对比较复杂。
速度传感器有哪些特点？
旋转式速度传感器的性能可归纳如下：传感器的输出信号为脉冲信号，其稳定性比较好，不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求。结构比较简单，成本低，性能稳定可靠。功能齐全的微机芯片，使运算变换系数易于获得，故目前速度传感器应用极为普遍。
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旋转式速度传感器：旋转式速度传感器的结构和特征

　　旋转式速度传感器按安装形式分为接触式和非接触式两类。
　　1、接触式
　　旋转式速度传感器与运动物体直接接触，这类传感器的工作原理如图6所示。当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动。装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度V。
　　
　　设D为滚轮直径，单位为mm，滚轮每转输出πD个脉冲，则1个脉冲代表着1mm的距离值。设在时间t内脉冲计数为n，则线速度v为：
　　转动脉冲传感器产生脉冲的方式由表及里光电、磁电、电感应等多种。
　　每个脉冲代表的距离（mm）称为脉冲当量。为了计算方便，脉冲当量常设定为距离mm的整数倍，这是正确使用传感器的关键。
　　接触式旋转速度传感器结构简单，使用方便。但是接触滚轮的直径是与运动物体始终接触着，滚轮的外周将磨损，从而影响滚轮的周长。而脉冲数对每个传感器又是固定的。影响传感器的测量精度。要提高测量精度必须在二次仪表中增加补偿电路。另外接触式难免产生滑差，滑差的存在也将影响测量的正确性。因此传感器使用中必须施加一定的正压力或着滚轮表面采用摩擦力系数大的材料，尽可能减小滑差。
　　2、非接触式
　　旋转式速度传感器与运动物体无直接接触，非接触式测量原理很多，以下仅介绍两点，供参考。
　　1.光电流速传感器
　　如图7所示，叶轮的叶片边缘贴有反射膜，流体流动时带动叶论旋转，页轮每转动一周光纤传输反光一次，产生一个电脉冲信号。可由检测到的脉冲数，计算出流速。使脉冲数与叶轮转速再与流速建立关系。利用标定曲线V=kn+c计算流速V。其中：k为变换系数：c为预置值，n为叶轮转速。可将叶轮的转速直接换算成流速。
　　2.光电风速传感器
　　图8示出，风带动风速计旋转，经齿轮传动后带动凸轮成比例旋转。光纤被徒轮轮番遮断形成一串光脉冲，经光电管转换成定信号，经计算可检测出风速。
　　非接触式旋转速度传感器寿命长，无需增加补偿电路。但脉冲当量不是距离（mm）整数倍，因此速度运算相对比较复杂。
　　旋转式速度传感器的性能可归纳如下：
　　1.传感器的输出信号为脉冲信号，其稳定性比较好，不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求。
　　2.结构比较简单，成本低，性能稳定可靠。功能齐全的微机芯片，使运算变换系数易于获得，故目前速度传感器应用极为普遍。

旋转式速度传感器：旋转式速度传感器（接触式）的特性与使用注意事项

有关旋转式速度传感器的知识，介绍了旋转式速度传感器的一种，即接触式传感器的特性，以及在使用时的一些注意事项，供大家学习参考。
旋转式速度传感器（接触式）
1、接触式传感器
旋转式速度传感器有二种类型，一是接触式的，二是非接触式的。
接触式的传感器与运动物体直接接触，这类传感器的工作原理如下图：
特性：
当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动。装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度V。
设D为滚轮直径，单位为mm，滚轮每转输出πD个脉冲，则1个脉冲代表着1mm的距离值。设在时间t内脉冲计数为n，则线速度v为：
转动脉冲传感器产生脉冲的方式由表及里光电、磁电、电感应等多种。
每个脉冲代表的距离（mm）称为脉冲当量。为了计算方便，脉冲当量常设定为距离mm的整数倍，这是正确使用传感器的关键。
2、使用注意事项
接触式旋转速度传感器的结构简单，决有复杂的结构设计，为使用带来了很多便利。
注意，接触滚轮的直径与运动物体始终接触，滚轮的外周将会磨损，时间长了会影响滚轮的周长。
这种传感器中脉冲数对每个传感器是固定的，长时间使用后会影响传感器的测量精度，如果要提高测量精度的话，则必须在二次仪表中增加补偿电路。
接触式（旋转式速度传感器）易产生滑差，滑差的存在，则一定会影响测量的正确性。
在使用旋转式速度传感器时，必须施加一定的正压力，或在滚轮表面采用摩擦力系数大的材料，以减小滑差。
以上介绍了旋转式速度传感器（接触式）的特性，以及使用这种传感器的注意事项，希望对大家有所帮助。

旋转式速度传感器：驱动电机速度传感器／位置传感器—阻式旋转变压器

旋转变压器常用于电动汽车中所用的位置、速度传感器。例如，驱动用电动机和发电机的位置传感器、电动助力方向盘电机的位置传感器、燃气阀角度测量等，都采用了旋转变压器。但旋转变压器形式多样，而磁阻式旋转变压器因其工艺性好、相对位移大、可靠性高、低成本而被广泛应用于电动汽车。
磁阻式旋转变压器：一相励磁绕组和两相输出绕组固定在定子槽内，转子磁极形状特殊设计，使得气隙于正玄形状，转子在旋转时，由气隙的变化使得两相输出绕组信号成正余弦关系。看完之后，是不是一脸懵圈。下面先温习最基本的理论“电生磁”、“磁生电”，希望能将磁阻式旋转变压器的基本工作原理澄清楚。

1. 磁和电的基本关系
1).安培定则(“电生磁”) :螺旋管载有电流，产生磁场。

图1
2).法拉第电磁感应定律（“磁生电”）：磁通量的变化产生感应电动势。
图2
2. 磁阻效应
 “金属或半导体的载流子在磁场中运动时，由于受到电磁场的变化产生的洛伦兹力作用，产生了磁阻效应”。看完之后，又有点懵圈。
为了更好地理解，我们试想一个试验，如图3所示，U型硅钢片1绕上螺旋线，并在U型开口处方一块小硅钢片2，当螺旋线通上电流，则硅钢2和硅钢片1吸合在一起，如图4所示，这就磁阻效应的结果。
  磁力线（即磁感应线）总是走磁阻最小（磁导率最大）的路径且选择路径最小的回路。由于空气的磁阻比硅钢的磁阻大，磁力线会优先走在硅钢片内部，如图3所示，由于磁力线总是选择最小回路路径，硅钢片2处的磁力线会要求拉直，硅钢片1和硅钢片2就好比在磁力线拉力作用下吸合在一起，如图4所示。
图3图4
3. 变压器
  变压器有两组螺旋线圈。初级螺旋线圈1和次级螺旋线圈2，如图5。当初级螺旋线圈1通上交流电V1时，根据安培定则，初级螺旋线圈1产生磁感应，磁感应线经铁芯，穿过次级线圈2，根据法拉第电磁感应定律，次级螺旋线圈2则产生感应电动势V2。两组螺旋线圈匝数比等于电压比。
图5图6
4. 磁阻式旋转变压器
  磁阻式旋转变压器工作原理示意图，直接上图，如图7所示。
图7.旋转变压器示意图
速度传感器“磁阻式旋转变压器”采用一相励磁绕组和两相输出绕组固定在定子槽内，转子磁极形状特殊设计，使得气隙于正玄形状，转子在旋转时，由气隙的变化使得两相输出绕组信号成正余弦关系，如图8所示。
图8：旋变速度传感器原理图图9.旋变速度传感器计算公式图10.速度传感器旋便信号输出波形
结语：
  关于文章内容，期待能听到你的建议、想法。更多相关电驱动系统内容可关注微信公众号：“可可电驱”，如下图所示。