速度傳感器簡介

　　單位時(shí)間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度，與之相對應(yīng)的就有線速度傳感器和角速度傳感器，我們都統(tǒng)稱為速度傳感器。

　　旋轉(zhuǎn)式速度傳感器按安裝形式分為接觸式和非接觸式兩類。

　　接觸式

　　接觸式旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動物體直接接觸。當(dāng)運(yùn)動物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時(shí)，摩擦力帶動傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個(gè)脈沖代表著一定的距離值，從而就能測出線速度。

　　接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。但是接觸滾輪的直徑是與運(yùn)動物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長。而脈沖數(shù)對每個(gè)傳感器又是固定的。影響傳感器的測量精度。要提高測量精度必須在二次儀表中增加補(bǔ)償電路。另外接觸式難免產(chǎn)生滑差，滑差的存在也將影響測量的正確性。

　　非接觸式

　　非接觸式旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動物體無直接接觸，非接觸式測量原理很多，以下僅介紹兩點(diǎn)，供參考。

　　1、光電流速傳感器

　　葉輪的葉片邊緣貼有反射膜，流體流動時(shí)帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪每轉(zhuǎn)動一周光纖傳輸反光一次，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號?？捎?a target="_blank">檢測到的脈沖數(shù)，計(jì)算出流速。

　　2、光電風(fēng)速傳感器

　　風(fēng)帶動風(fēng)速計(jì)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動后帶動凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。光纖被凸輪輪盤遮斷形成一串光脈沖，經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換成定信號，經(jīng)計(jì)算可檢測出風(fēng)速。

　　非接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器壽命長，無需增加補(bǔ)償電路。但脈沖當(dāng)量不是距離整數(shù)倍，因此速度運(yùn)算相對比較復(fù)雜。

　　旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的性能可歸納如下：

　　1、傳感器的輸出信號為脈沖信號，其穩(wěn)定性比較好，不易受外部噪聲干擾，對測量電路無特殊要求。

　　2、結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。功能齊全的微機(jī)芯片，使運(yùn)算變換系數(shù)易于獲得，故速度傳感器應(yīng)用極為普遍。

　　速度傳感器種類

　?。?）光電式車速傳感器

　　由帶孔的轉(zhuǎn)盤兩個(gè)光導(dǎo)體纖維，一個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)作為光傳感器的光電三極管組成。一個(gè)以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊提供足夠功率的信號，光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號（開關(guān)脈沖）。發(fā)光二極管透過轉(zhuǎn)盤上的孔照到光電二極管上實(shí)現(xiàn)光的傳遞與接收。

　?。?）磁電式車速傳感器

　　模擬交流信號發(fā)生器，產(chǎn)生交變電流信號，通常由帶兩個(gè)接線柱的磁芯及線圈組成。磁組輪上的逐個(gè)齒輪將產(chǎn)生一一對應(yīng)的系列脈沖，其形狀是一樣的。輸出信號的振幅與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比（車速），信號的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。發(fā)動機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊正是靠這個(gè)同步脈沖信號來確定觸發(fā)電火時(shí)間或燃油噴射時(shí)刻的。

　　磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，主要是利用磁阻元件來做轉(zhuǎn)速測量的。磁阻元件有一個(gè)特性，就是其阻抗值會隨著磁場的強(qiáng)弱而變化。通常磁電式傳感器內(nèi)裝有磁性鐵，使傳感器預(yù)先帶有一定的磁場，當(dāng)金屬的檢測齒輪靠近傳感元件時(shí)，齒輪的齒頂與齒谷所產(chǎn)生的磁場變化使得傳感元件的磁阻抗也跟著變化。但是磁阻元件的阻抗值隨溫度變化很大，用一個(gè)磁阻元件測量轉(zhuǎn)速時(shí)，溫漂影響非常厲害，這使磁阻元件的應(yīng)用受到很大的限制?？墒俏覀冃∫皽y器的傳感器卻不同，它采用了2個(gè)磁阻元件，不僅補(bǔ)償了溫度的影響，還大大地增強(qiáng)了傳感器的靈敏度。

　　上圖所示是磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的原理圖，由兩個(gè)磁阻元件和兩個(gè)電阻構(gòu)成的電橋回路，其差動輸出信號即檢測信號被取出后直接送到DC放大器進(jìn)行放大。這里簡單地把框圖再說明一下。為了調(diào)整兩個(gè)磁阻元件的阻抗差異，電橋回路里還加入了可調(diào)電位器作為阻抗的平衡調(diào)整。平衡電橋的輸出接DC放大器。若檢測用齒輪采用漸開線齒輪時(shí)，輸出波形幾乎和正弦波差不離。信號經(jīng)過放大后，被送到整形回路進(jìn)行整形，使其變成上沿和下沿跳變得更快的矩形波。輸出回路采用集電極輸出，輸出阻抗約為330Ω左右。指示器LED會隨著輸出波形的Hi、Lo變換而點(diǎn)滅。整個(gè)電路由5V電壓驅(qū)動，電路內(nèi)有5V電壓輸出的執(zhí)行器。電源的輸入電壓與其他傳感器相同，為DC12V±2V。磁阻元件被封裝在傳感器的頂端，考慮到安裝時(shí)有方向性，所以在傳感器上標(biāo)有位置對準(zhǔn)的記號。

　　（3）霍爾式車速傳感器

　　它們主要應(yīng)用在曲軸轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上，用于開關(guān)點(diǎn)火和燃油噴射電路觸發(fā)，它還應(yīng)用在其它需要控制轉(zhuǎn)動部件的位置和速度控制電腦電路中。由一個(gè)幾乎完全閉合的包含永久磁鐵和磁極部分的磁路組成，一個(gè)軟磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿過磁鐵和磁極間的氣隙，在葉片轉(zhuǎn)子上的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達(dá)霍爾效應(yīng)傳感器，而沒有窗口的部分則中斷磁場。

　?。?）車輪轉(zhuǎn)速傳感器

　　檢測車輪轉(zhuǎn)速并將檢測結(jié)果輸出ECU，主要是的作用是在汽車制動的控制和驅(qū)動控制這兩方面;

　?。?）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器

　　檢測發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，通常利用曲軸位置傳感器來檢測發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速并輸出來實(shí)現(xiàn)的。用于燃油噴射量、點(diǎn)火提前角、動力傳動控制等;

　　（6）減速傳感器

　　其主要的是要檢測汽車在減速的時(shí)候的減速速度，也是將這個(gè)信號回傳到ECU，汽車制動的控制和驅(qū)動控制這兩方面。

　?。?）車速傳感器

　　通常是直接或者間接檢測汽車輪胎的轉(zhuǎn)速來來獲得的，主要是體現(xiàn)在我們可以在汽車行駛的時(shí)候可以知道自己的行駛的車速。

　?。?）旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的結(jié)構(gòu)和特征

　　旋轉(zhuǎn)式速度傳感器按安裝形式分為接觸式和非接觸式兩類。

　?。?）接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器

　　接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，因此傳感器使用中必須施加一定的正壓力或著滾輪表面采用摩擦力系數(shù)大的材料，盡可能減小滑差。 咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場報(bào)告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預(yù)計(jì)2010年全球傳感器市場可達(dá)600億美元以上。調(diào)查顯示，東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區(qū)，而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布最大的地區(qū)。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。

　　一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模最大，分別占到整個(gè)傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems，微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在2007-2010年復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)會超過25%。

　　速度傳感器型號

　　速度傳感器其實(shí)與我們的距離近在咫尺，如今的汽車都裝有發(fā)動機(jī)控制、自動駕駛、稻香系統(tǒng)等裝置，而這些裝置都需要汽車車速信號，速度傳感器就是控制這些裝置的。通過以上對速度傳感器的整理分類，希望可以幫助大家適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)一些有關(guān)速度傳感器的一些應(yīng)用知識，并有利于大家在以后的使用過程中解決出現(xiàn)一些小的問題。