“วิธีการจับความเร็วของเครื่องยนต์ได้อย่างแม่นยำ?อุปกรณ์ในสายการผลิตอุตสาหกรรมสามารถตรวจสอบความเร็วได้อย่างไร?” คำตอบของคำถามเหล่านี้ชี้ไปที่องค์ประกอบสำคัญ——เซ็นเซอร์ความเร็วรอบ。ในฐานะที่เป็นระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่ทันสมัย、อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์、การบินและอวกาศและสาขาอื่น ๆ”ประสาทการรับรู้”,การเลือกประเภทของเซ็นเซอร์ความเร็วมีผลต่อความแม่นยำและความเสถียรของระบบโดยตรง。บทความนี้จะวิเคราะห์ในเชิงลึกแม่เหล็กไฟฟ้า式、ประเภทโฟโตอิเล็กทริค、สไตล์ฮอลล์、ประเภทการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า、แบบ Capacitiveประเภทเซ็นเซอร์ความเร็วหลัก 5 อันดับแรก,เปิดเผยวิธีการทำงานและสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง。
เซ็นเซอร์ชนิดแม่เหล็กด้วย无源设计และความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง,กลายเป็นต้นไม้เขียวชอุ่มตลอดปีในฉากอุตสาหกรรม。หลักการหลักของมันขึ้นอยู่กับกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์:เมื่อโรเตอร์โลหะที่มีร่องฟันหมุน,แม่เหล็กถาวรภายในเซ็นเซอร์มีการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ๆ กับวงจรแม่เหล็กที่ประกอบด้วยขดลวด,สร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้า AC เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วในการหมุน。 เซ็นเซอร์ประเภทนี้ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากภายนอก,ความกว้างของสัญญาณเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วในการหมุน(典型范围0.1-30V),เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล、齿轮箱等สถานการณ์การวัดความเร็วสูงปานกลาง。但需注意:当转速低于100rpmเวลา,ความกว้างของสัญญาณอาจต่ำเกินไปทำให้การตรวจจับล้มเหลว。แสดงข้อมูลการทดสอบจริงของผู้ผลิตเครื่องจักรกลหนักรายหนึ่ง,ภายใต้สภาพแวดล้อมของฝุ่น,เวลาปราศจากปัญหาเฉลี่ยของเซ็นเซอร์ชนิด magnetoelectric สามารถเข้าถึงได้50,000ชั่วโมง,印证了ของข้อดีของการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม。
นำมาใช้เทคโนโลยีการเข้ารหัสแสงอินฟราเรดเซ็นเซอร์ตาแมว,โดยไดโอดเปล่งแสง(LED)หน่วยตรวจจับประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ที่ไวต่อแสง,สแกนรหัสที่มีเครื่องหมายสะท้อนแสงหรือรูเปิด。ทุกจุดที่ทำเครื่องหมายไว้,光路被遮挡/反射หนึ่ง次,เอาท์พุทสัญญาณพัลส์ที่สอดคล้องกัน。 การทดสอบเปรียบเทียบของผู้ผลิตเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ:ใน0-10,000rpmภายในช่วง,เซ็นเซอร์ตาแมวข้อผิดพลาดเชิงเส้นน้อยกว่า0.05%,เซ็นเซอร์ชนิด Ultramagnetic0.5%。แบบนี้ความเร็วในการตอบสนองในระดับไมโครวินาทีทำให้เซอร์โวมอเตอร์、数控转台等ตัวเลือกแรกสำหรับสถานการณ์ที่มีความแม่นยำสูง。แต่ระวังคราบน้ำมัน、มลพิษของละอองน้ำไปยังหน้าต่างออปติคอล——实验表明,เมื่อการส่งผ่านแสงลดลงเหลือ70%เวลา,อัตราการเข้าใจผิดจะเพิ่มขึ้น8สองเท่า。
ขึ้นอยู่กับ霍尔芯片เซ็นเซอร์ความเร็วรอบ,ส่งสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก。เมื่อโรเตอร์แม่เหล็กหมุน,ฮอลล์องค์ประกอบเหนี่ยวนำเสาสลับเปลี่ยน,จำนวนชีพจรคงที่ต่อการหมุนเอาต์พุต。กรณีการทดสอบจริงของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้ารถยนต์พลังงานใหม่แสดงให้เห็นว่า:หลังจากใช้เซ็นเซอร์ฮอลล์แบบสองช่อง,ความละเอียดเชิงมุมของตัวควบคุมมอเตอร์จาก1°ยกระดับเป็น0.1°,能耗降低12%。 เซ็นเซอร์ดังกล่าวลักษณะการส่งออกแบบดิจิตอล(เช่นTTL、HTLระดับ)可直接连接PLC或单片机,ในการตรวจจับความเร็วล้อจักรยานไฟฟ้า、การตรวจสอบเกียร์กระปุกเกียร์และสาขาอื่น ๆ ใช้กันอย่างแพร่หลาย。แสดงแนวโน้มเทคโนโลยีล่าสุด,บูรณาการฟังก์ชั่นการวินิจฉัยตนเองสมาร์ทฮอลล์เซนเซอร์(เช่นTIของDRV5055)สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างอากาศแบบเรียลไทม์ได้แล้ว,ปัญหาเบี่ยงเบนการติดตั้งเตือนล่วงหน้า。
แตกต่างจากตัวแปลงสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า,ประเภทการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า(เรียกอีกอย่างว่า变磁阻式)เซ็นเซอร์ใช้โครงสร้างของขดลวดพันรอบแกนแม่เหล็กอ่อน。เมื่อส่วนยกของแม่เหล็กนำทางอยู่ใกล้,การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของวงจรแม่เหล็กทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงปริมาณของขดลวดเหนี่ยวนำ,通过测量LCการชดเชยความถี่ของวงจรการสั่นคำนวณความเร็วในการหมุน。 มีรายงานการดำเนินงานและบำรุงรักษาพลังงานลมบางฉบับระบุว่า:ใน-40℃ถึง150℃ความผันผวนของอุณหภูมิ、ภายใต้สภาวะที่รุนแรงของการกัดกร่อนของเกลือสเปรย์,อัตราความล้มเหลวของเซ็นเซอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำกว่าประเภทโฟโตอิเล็กทริก83%。ของ全密封结构可抵御IP68ทรายและฝุ่นละอองที่ต้องการระดับการป้องกัน、水浸环境,เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรก่อสร้าง、ฉากต่างๆ เช่น ระบบขับเคลื่อนเรือ。但需注意:ร่างกายที่วัดได้ต้องเป็นวัสดุนำแม่เหล็ก,และช่องว่างการติดตั้งต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดใน0.3-1.2mmภายในช่วง。
การใช้ประโยชน์หลักการของการเปลี่ยนแปลงความจุของแผ่นเซนเซอร์แบบ Capacitive,โดยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างระหว่างใบพัดโรเตอร์กับใบหน้าปลายเซ็นเซอร์,แปลงการเคลื่อนไหวทางกลเป็นความผันผวนของค่าความจุ。ข้อมูลการทดสอบเครื่องยนต์การบินบางอย่างแสดงให้เห็นว่า:ใน120,000rpmภายใต้สภาพการทำงานที่มีความเร็วสูง,ข้อผิดพลาดในการตอบสนองแบบไดนามิกของเซ็นเซอร์ตัวเก็บประจุต่ำกว่าประเภทฮอลล์60%,รีเฟรชขีด จำกัด ความเร็วของการวัดความเร็วรอบ。 เซ็นเซอร์ดังกล่าว非接触特性หลีกเลี่ยงปัญหาการสึกหรอของเครื่องวัดความเร็วแบบสัมผัสแบบดั้งเดิม,ใน涡轮机械、แกนหมุนที่แม่นยำและฉากอื่น ๆ แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร。แต่ใช้ร่วมกับสายเคเบิลป้องกัน——实验证明,未屏蔽เวลา50Hzการรบกวนความถี่ไฟฟ้าสามารถทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนลดลง40dB。