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廣州星科自動化設備有限公司
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閱讀：2195發(fā)布時間：2020-9-3
磁電轉速傳感器的工作原理和特點
磁電式轉速傳感器是利用磁電感應來測量物體轉速的，屬于非接觸式轉速測量儀表。磁電式轉速傳感器可用于表面有縫隙的物體轉速測量，有很好的抗干擾性能，多用于發(fā)動機等設備的轉速監(jiān)控，在工業(yè)生產中有較多應用。
磁電式轉速傳感器的工作原理
磁電式轉速傳感器是以磁電感應為基本原理來實現(xiàn)轉速測量的。磁電式轉速傳感器由鐵芯、磁鋼、感應線圈等部件組成的，測量對象轉動時，轉速傳感器的線圈會產生磁力線，齒輪轉動會切割磁力線，磁路由于磁阻變化，在感應線圈內產生電動勢。
磁電式轉速傳感器的感應電勢產生的電壓大小，和被測對象轉速有關，被測物體的轉速越快輸出的電壓也就越大，也就是說輸出電壓和轉速成正比。但是在被測物體的轉速超過磁電式轉速傳感器的測量范圍時，磁路損耗會過大，使得輸出電勢飽甚至是銳減。
磁電式轉速傳感器的特點
磁電式轉速傳感器的工作方式決定了它有很強的抗干擾性，能夠在煙霧、油氣、水汽等環(huán)境中工作。磁電式轉速傳感器輸出的信號強，測量范圍廣，齒輪、曲軸、輪輻等部件，及表面有縫隙的轉動體都可測量。
磁電式轉速傳感器的工作維護成本較低，運行過程無需供電，*是靠磁電感應來實現(xiàn)測量，同時磁電式轉速傳感器的運轉也不需要機械動作，無需潤滑。磁電式轉速傳感器的結構緊湊、體積小巧、安裝使用方便，可以和各種二次儀表搭配使用。
現(xiàn)在的柴油機正在經歷以柴油機電控化為核心的第3 次技術飛躍。ECU 技術是柴油機電控化的核心技術之一，它采集發(fā)動機的相位、轉速（ n ） 、燃油壓力、油門位置、溫度等信號,通過一定的算法得出泵油和噴油的參數(shù)，并驅動相應的執(zhí)行器工作。在ECU 中，曲軸和凸輪軸相位傳感器信號是整個發(fā)動機工作時序的基礎，其作用相當于芯片中的時鐘。發(fā)動機的n 、噴油相位以及判缸信號等都是通過這兩個傳感器計算處理得出的。因此，設計一種抗*力強，可靠性高的曲軸和凸輪軸傳感器信號處理模塊對整個柴油機電控單元來說至關重要。
常用的發(fā)動機曲軸和凸輪軸相位傳感器有霍爾式傳感器和磁電式傳感器兩種。磁電式傳感器具有成本低、結構簡單、耐腐蝕、耐沖擊、可靠性高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點,故本研究采用兩個磁電式傳感器分別測量6 缸發(fā)動機的曲軸和凸輪軸相位信號。其中,一個磁電式傳感器用于測量曲軸相位即48 X信號（ X 代表齒數(shù)，即曲軸齒輪盤被48 等分,但缺3 個齒）；另外一個磁電式傳感器用于判斷凸輪軸相位即7 X 信號（凸輪軸上的齒輪盤被6 等分，但上止點的位置多1 個齒）。通過對7 X 和48 X 信號的捕捉可計算發(fā)動機的n 及相位。
1．磁電式傳感器的特性
（1）工作原理
磁電式傳感器的工作原理如圖1 所示，它主要由旋轉的觸fa輪（被等分的齒輪盤,上面有多齒或缺齒）和相對靜止的感應線圈兩部分組成。當柴油機運行時，觸fa輪與傳感器之間的間隙周期性變化，磁通量也會以同樣的周期變化，從而在線圈中感應出近似正弦波的電壓信號。
2）輸出特性由磁電式傳感器工作原理可知，其產生的交流電壓信號的頻率與齒輪轉速和齒數(shù)成正比。在齒數(shù)確定的情況下，傳感器線圈輸出的電壓頻率正比于齒輪的轉速，其關系為
F＝（n/60）×Z
式中，n 為發(fā)動機轉速，r/ s；z 為觸fa輪被等分的齒數(shù)；f 為磁電式傳感器的輸出信號頻率，Hz 。
磁電式傳感器的輸出電壓不僅與傳感器和觸fa輪間的間隙（ d ） 有關,而且與n 有關。為了設計合理的磁電式傳感器信號處理模塊，本研究在不同的d 以及n 條件下,通過大量的試驗測出傳感器的輸出電壓特性。
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