霍尔齿轮转速传感器的工作原理和优点

作者: 发布时间:2009-11-25 来源: 关键字:霍尔转速传感器

霍尔转速传感器的主要工作原理是霍尔效应，也就是当转动的金属部件通过霍尔传感器的磁场时会引起电势的变化，通过对电势的测量就可以得到被测量对象的转速值。霍尔转速传感器的主要组成部分是传感头和齿圈，而传感头又是由霍尔元件、永磁体和电子电路组成的。

霍尔转速传感器的工作原理

霍尔转速传感器在测量机械设备的转速时，被测量机械的金属齿轮、齿条等运动部件会经过传感器的前端，引起磁场的相应变化，当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时，磁场相对较弱，而穿过产生磁力线较为几种的区域时，磁场就相对较强。

霍尔转速传感器就是通过磁力线密度的变化，在磁力线穿过传感器上的感应元件时，产生霍尔电势。霍尔转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电势后，会将其转换为交变电信号，最后传感器的内置电路会将信号调整和放大，输出矩形脉冲信号。

霍尔转速传感器的测量方法

霍尔转速传感器的测量必须配合磁场的变化，因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时，需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质，用以改变传感器周围的磁场，这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态。

霍尔转速传感器主要应用于齿轮、齿条、凸轮和特质凹凸面等设备的运动转速测量。高转速磁敏电阻转速传感器除了可以测量转速以外，还可以测量物体的位移、周期、频率、扭矩、机械传动状态和测量运行状态等。

霍尔转速传感器目前在工业生产中的应用很是广泛，例如电力、汽车、航空、纺织和石化等领域，都采用霍尔转速传感器来测量和监控机械设备的转速状态，并以此来实施自动化管理与控制。

霍尔转速传感器的应用优势

霍尔转速传感器的应用优势主要有三个，一是霍尔转速传感器的输出信号不会受到转速值的影响，二是霍尔转速传感器的频率相应高，三是霍尔转速传感器对电磁波的抗干扰能力强，因此霍尔转速传感器多应用在控制系统的转速检测中。

同时，霍尔转速传感器的稳定性好，抗外界干扰能力强，如抗错误的干扰信号等，因此不易因环境的因素而产生误差。霍尔转速传感器的测量频率范围宽，远远高于电磁感应式无源传感器。另外，霍尔转速传感器在防护措施有效的情况下，可以不受电子、电气环境影响。

霍尔转速传感器的，测量结果精确稳定，输出信号可靠，可以放油、防潮，并且能在温度较高的环境中工作，普通霍尔转速传感器的工作温度可以达到100℃。霍尔转速传感器的安装简单，使用方便，能实现远距离传输。

光电式转速传感器的工作原理、分类及优点作者: 发布时间:2009-11-26 来源: 关键字:光电式转速传感器

光电式转速传感器对转速的测量，主要是通过将光线的发射与被测物体的转动相关联，再以光敏元件对光线的进行感应来完成的。光电式转速传感器从工作方式角度划分，分为透射式光电转速传感器和反射式光电转速传感器两种。

1、投射式光电转速传感器

投射式光电转速传感器设有读数盘和测量盘，两者之间存在间隔相同的缝隙。投射式光电转速传感器在测量物体转速时，测量盘会随着被测物体转动，光线则随测量盘转动不断经过各条缝隙，并透过缝隙投射到光敏元件上。

投射式光电转速传感器的光敏元件在接收光线并感知其明暗变化后，即输出电流脉冲信号。投射式光电转速传感器的脉冲信号，通过在一段时间内的计数和计算，就可以获得被测量对象的转速状态。

2、反射式光电转速传感器

反射式光电转速传感器是通过在被测量转轴上设定反射记号，而后获得光线反射信号来完成物体转速测量的。反射式光电转速传感器的光源会对被测转轴发出光线，光线透过透镜和半透膜入射到被测转轴上，而当被测转轴转动时，反射记号对光线的反射率就会发生变化。

反射式光电转速传感器内装有光敏元件，当转轴转动反射率增大时，反射光线

会通过透镜投射到光敏元件上，反射式光电转速传感器即可发出一个脉冲信号，而当反射光线随转轴转动到另一位置时，反射率变小光线变弱，光敏元件无法感应，即不会发出脉冲信号。

由于光电转速传感器是以光线的投射和接收来完成转速测量的一种转速表。光电转速传感器的设计精密、应用方便，使用范围广泛。光电转速传感器的优点很多，例如结构紧凑、运行稳定、不会对被测量轴形成额外负载等。

1、光电转速传感器为非接触式转速表

光电转速传感器采用光学原理制造，属于非接触式转速测量仪表，它的

测量距离一般可达200mm左右。光电转速传感器的测量无需与被测量对象接触，不会对被测量轴形成额外的负载，因此光电转速传感器的测量

误差更小，精度更高。

2、光电转速传感器的结构紧凑

光电转速传感器的结构紧凑，主要由投射光线部件、接收光线部件也就

是光敏元件和放大元件等组成，因此光电转速传感器的体积设计小巧、

内部结构精致，一般重量不会超过200g，非常便于使用者的携带、安装和使用。

3、光电转速传感器的抗干扰性好

光电转速传感器多采用LED作为光线投射部件，极少会出现光线停顿的情况，也不会存在灯泡烧毁等故障危险。另外，光电转速传感器的光源

都是经过特殊方式调制的，有极强的抗干扰能力，不会受普通光线的干

扰。

4、光电转速传感器的测量能力好

光电转速传感器的可采用光纤封装，可于测量微小的物体，特别是微小

旋转体的测量，特别适用于高精密、小元件的机械设备测量。光电转速

传感器的运行稳定，有良好的可靠性，测量的精度较高，能满足使用者

的测量要求。

1.电磁式柴油机转速传感器

电磁式柴油机转速传感器常用于测量柴油机转速、凸轮轴位置。转速由传感器的信号频率计算而得。转速传感器信号对电子柴油机管理系统是非常重要。

工作原理：传感器与铁磁体的触发轮正对着安装，他们之间有较小的空气间隙。传感器由铁心、包围铁心的线圈和一个永久磁铁组成。永久磁铁发出的磁场通过软铁心传到触发轮，磁场的强度受到触发轮与传感器间的磁隙影响。当触发轮轮齿向传感器接近时，磁场强度变强；当触发轮轮齿远离传感器时，磁场强度变弱。触发轮旋转时，将会产生一个交变磁场，从而使电磁线圈产生一个正弦感应电压。交变电压的振幅随触发轮转速的提高而加大（几mV~100v)，我们至少zai 30r/min 时就能产生合适的信号电压（几mV~几百mV)。

2.霍尔效应传感器

霍尔效应传感器提供给ECU指定活塞的压缩上止点（TDC）位置信号。霍尔效应传感器使用霍尔效应原理，触发轮随凸轮轴一起转动，触发轮在霍尔效应的集成电路和永久磁铁之间，永久磁铁产生垂直于霍尔元件的磁场。在垂直磁场的方向提供电流，如果其中一个触发轮的齿通过传感器元件（半导体晶片），它改变

了垂直于霍尔元件的磁场强度，这将使电压下驱动的电子向垂直于电流的方向偏离，从而在与电流、磁场均垂直的方向产生豪伏（mV）级电压信号。信号电压的幅值与触发轮的转速有关。与传感器霍尔集成电路制成一体的计算电路对信号进行处理并以方波信号输出给ECU。

差动式霍尔效应传感器如差动传感器一样有两个霍尔元件。这些元件相互弥补，获得的电压信号与测量点的磁场差异成正比。这种形式的传感器需要双轨迹的孔盘或双轨迹的触发轮。这种传感器常用于精度要求较高的场合，它的另一个优点是温度补偿特性较好。

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