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非接触式传感器测量速度和方向

发布时间:2019-04-14 08:51

  德国Lampertheim -因为非接触式传感器对于需要长传感器寿命的速度控制应用至关重要,设计工程师传统上使用电感式或电容式传感器来测量旋转轴的速度。但是现在,基于磁阻效应的新传感器技术与这些已建立的方法相比具有几个优点。Rechner Electronic Industries的磁阻(MR)传感器可以产生20 kHz或更高的信号,而电感或电容传感器不能超过1到5 kHz。此外,MR传感器具有系统设计者可用于区分轴旋转方向的优选方向。因此,一个MR传感器可以提供速度和方向信息,其中设计者需要两个电感或电容传感器和额外的电子设备来实现相同的效果。

  MR传感器由四个电阻组成,这些电阻由Permalloy(R)材料制成,安装在磁铁前面并插入不锈钢管的一端。该电阻布线惠斯通电桥。如果铁磁或磁化物体靠近传感器的有源端,则会产生穿过每个电阻的磁场变化。由于MR效应,这些场变化引起每个元件的电阻的微小变化。这些变化使惠斯通电桥失衡并产生差分电压。

  Rechner提供两种MR传感器:仅测量旋转速度的300系列,以及测量速度和方向的350系列。为了测量旋转轴的速度,由铁磁材料制成的齿轮安装在轴上;传感器距离车轮1.5至3.0毫米。如果车轮由磁化材料制成,则感应距离可以大10到20倍。输出包括一个方波信号,驱动额定电流为250 mA的标准PNP晶体管输出级,以及一个LED指示灯,它以开关频率闪烁。

  为了测量旋转方向,传感器比较来自惠斯通电桥的两个输出信号。因为MR电阻具有优选方向,所以输出信号的相对强度将根据轴的旋转方向而改变。差分放大器检测到这种变化。它产生第二个传感器输出,根据旋转方向高或低。包含在电路中的双色LED根据旋转方向改变颜色。



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