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CS-3霍爾雙通道傳感器工作原理
2020-10-20 閱讀(676)
一:霍爾雙通道傳感器概述
霍爾雙通道傳感器安裝于測速端蓋上,感應(yīng)導(dǎo)磁體上凸起的齒或是凹下的槽,相應(yīng)的給出高低電平,用于檢測輪軸的轉(zhuǎn)速、線速度,通過計(jì)算處理也可得到被測體的加速度。該傳感器具備良好的低頻和高頻特性。低頻可至0Hz,可用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的零轉(zhuǎn)速測量,由于傳感器可給出兩路具有一定相位差的轉(zhuǎn)速信號,因此可進(jìn)行正反轉(zhuǎn)判別;高頻可高至20KHz, 可滿足絕大部分工業(yè)領(lǐng)域的高轉(zhuǎn)速測量要求。傳感器與被測齒輪不接觸,無磨損,安裝方便,輸出波形是占空比約為50%左右的方波。
霍爾雙通道傳感器具有測速范圍寬,溫度適應(yīng)范圍寬,抗振性強(qiáng)的特點(diǎn)。
下面霍爾雙通道傳感器技術(shù)參數(shù),其中相位差是測速齒輪模數(shù)為2時(shí)的技術(shù)參數(shù),符合DIN867標(biāo)準(zhǔn)。
二:霍爾雙通道傳感器技術(shù)參數(shù)
1.傳感器安裝
● 被測感應(yīng)體為導(dǎo)磁體,上有齒或凹槽。
建議:測速齒輪 模數(shù)≥1.7,材料為導(dǎo)磁低碳鋼
注:非標(biāo)齒或槽與平整面寬度不等將導(dǎo)致波形占寬比的變化。
● 安裝間隙:0.3-1.5mm,典型值為1.0mm
注:取決于被測件的振動(dòng)情況
2.傳感器輸出特性
● 頻響特性:0~20kHz
● 輸出通道數(shù):雙通道
● 輸出波形:方波,上升、下降沿時(shí)間 12μs±40%
● 輸出幅度:高電平:Ub-(1.8V±40%),低電平:<2.2V
● 脈沖占空比:50%±25%
● 相位差: 90±30°(通道超前)
注:取決于安裝方式,旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)方向,本參數(shù)適用于本說明書圖四舉例的安裝方式
● 負(fù)載能力: ±20mA (大)
● 輸出阻抗:<47Ω
3.工作環(huán)境要求
● 工作電源:Ub=15VDC±30% (8V~28V)
● 功耗電流:≤35mA
● 工作溫度:-40℃~125℃(頭部)
● 耐振性能:振動(dòng)(10Hz~2KHz)30g,沖擊100g
● 密封性: IP6813.
4.電氣特性
● 電源極性保護(hù):有
● 輸出短路保護(hù):有
● 絕緣強(qiáng)度:1000V 50Hz,1min(通道與外殼)
5.外接電纜及連接
● 外附導(dǎo)線:6×0.5mm2 屏蔽電纜, 標(biāo)準(zhǔn)線長為1.0米(可以按用戶要求延長)
● 傳感器外配電纜輸出定義
線色 | 引出線定義 |
紅 | 電源+ |
黑 | 電源- |
黃 | 通道A輸出 |
綠 | 通道B輸出 |
外層 | 屏蔽層 |
三:工作原理
1.轉(zhuǎn)速測量原理
當(dāng)測速齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),傳感器將產(chǎn)生頻率f(Hz)= n×m/60(n為轉(zhuǎn)速,P為齒輪齒數(shù))的方波信號,供機(jī)車電子控制系統(tǒng)對機(jī)車速度、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)行采樣檢測。
感應(yīng)體必須是導(dǎo)磁體,可以是凹槽,也可以是凸起的螺釘或齒輪。
應(yīng)用本傳感器測量轉(zhuǎn)速,涉及到以下幾個(gè)參數(shù):
m—被測旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁體上感應(yīng)體的個(gè)數(shù)
n—轉(zhuǎn)速
f—輸入信號頻率
s—設(shè)定的儀表系數(shù)(依轉(zhuǎn)速測量儀表特性而定,部分轉(zhuǎn)速測量儀表直接設(shè)定齒數(shù),請依照選用的轉(zhuǎn)速測量儀表使用說明書選定儀表系數(shù))
其關(guān)系如下: S=
n = s ´ f = 60 ´ f / m
定好一個(gè)測量系統(tǒng)的感應(yīng)體個(gè)數(shù)以后,儀表設(shè)定系數(shù)就已確定好,根據(jù)每一通道的傳感器所對的感應(yīng)體個(gè)數(shù)確定好各通道的系數(shù)。
例如,對一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量,軸上有一個(gè)30齒音輪,相當(dāng)于感應(yīng)體齒 數(shù) Z = 30 ,那么傳感器每通道輸出的頻率為 f = (30/60)´n,轉(zhuǎn)速 n = 2f,即測出的頻率數(shù)要乘以2才等于實(shí)際轉(zhuǎn)速。將轉(zhuǎn)速測量儀器系數(shù)設(shè)定在2 ,即s = 2 ,那就可以直接顯示轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。同樣,如果每轉(zhuǎn)產(chǎn)生2個(gè)信號,則設(shè)系數(shù) s = 30 即可,其余類推。
2.正反轉(zhuǎn)判別測量原理
應(yīng)用霍爾雙通道傳感器可方便的進(jìn)行正反轉(zhuǎn)判別。
按 本說明書四中應(yīng)用示例安裝,當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向如圖四所示定義為正轉(zhuǎn),輸出波形為通道1超前通道2 90度