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       轉(zhuǎn)速是反映旋轉(zhuǎn)機械運行狀態(tài)的一個重要參數(shù)，是旋轉(zhuǎn)機械動力力矩、慣性力矩和負(fù)載力矩共同作用的結(jié)果。通過對轉(zhuǎn)速瞬時值的測量，可以定量了解轉(zhuǎn)動機械內(nèi)部動力發(fā)生裝置的瞬時工作狀態(tài)，了解負(fù)載的施加過程，為保障設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、分析機械瞬態(tài)性能、進行機械故障診斷提供依據(jù)。　　

　　一、測量轉(zhuǎn)速的方法
 

　　測量轉(zhuǎn)速的方法主要有4種，分別是機械式、電磁式、光電式和激光式。
 

　　1. 機械式
 

　　機械式主要利用離心力原理，通過一個隨軸轉(zhuǎn)動的固定質(zhì)量重錘帶動自由軸套上下運動，根據(jù)不同轉(zhuǎn)速對應(yīng)不同軸套位置來獲得測量結(jié)果，原理簡單直接。不需額外電器設(shè)備，適用于精度要求不高、接觸式轉(zhuǎn)速測量場合。
 

　　2. 電磁式
 

　　電磁式系統(tǒng)由電磁傳感器和安裝在軸系上的齒盤組成，主軸轉(zhuǎn)動帶動齒盤旋轉(zhuǎn)，齒牙通過傳感器時引起電路磁阻變化，經(jīng)過放大整形后形成一個方波電脈沖，通過記錄脈沖個數(shù)得到轉(zhuǎn)速值。由于受齒盤加工精度、齒牙最小分辨間隔、電路最大計數(shù)頻率等限制，測量精度不能保證。
 

　　3. 光電式
 

　　由于光電測量方法靈活多樣，可測參數(shù)眾多，一般情況下又具有非接觸、高精度、高分辨率、高可靠性和響應(yīng)快等優(yōu)點，加之激光光源、光柵、光學(xué)碼盤、CCD器件、光導(dǎo)纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應(yīng)用，光電傳感器在檢測和控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
 

　　4. 激光式
 

　　激光測速傳感器是通過激光對被測物的運行速度進行測量并轉(zhuǎn)化成可輸出信號的傳感器。隨著現(xiàn)今精密制造業(yè)的崛起和節(jié)省成本的需求，非接觸激光測速傳感器會慢慢取代現(xiàn)在市場上的接觸式測速傳感器，激光測速傳感器已被廣泛使用，而現(xiàn)在市場上最常用的非接觸激光測速傳感器就是ZLS-Px激光測速傳感器。同時可以通過計算機技術(shù)與測量技術(shù)相結(jié)合，對被測物進行自動化、智能化的測量控制，這也是測量技術(shù)的一種發(fā)展趨勢。
 

　　二、接近開關(guān)的推廣應(yīng)用

　　在自動控制設(shè)備中接近開關(guān)主要用于位置檢測、行程限位、計數(shù)、轉(zhuǎn)速測量等。
 

　　接近開關(guān)是感知近距離內(nèi)有、無物體的傳感器，其輸出是開關(guān)信號(高電平或低電平)。接近開關(guān)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、自動控制系統(tǒng)中。接近開關(guān)主要有以下幾大門類：
 

　　(1)電感式接近開關(guān)(感知金屬物體)

　　(2)電容式接近開關(guān)(感知金屬、非金屬物體)

　　(3)霍爾接近開關(guān)(感知磁性物體)

　　(4)磁性干簧管接近開關(guān)(感知磁性物體)
 

　　接近開關(guān)，因安裝簡單方便，只需在放卷軸和主軸的末端各安裝一個齒數(shù)分別為N0和N1的齒盤，再在齒盤的上方安裝接近開關(guān)即可。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的軸帶著齒盤的齒從接近開關(guān)的端面轉(zhuǎn)過，接近開關(guān)就產(chǎn)生一個脈沖，計數(shù)N0個脈沖，對應(yīng)的放卷軸就轉(zhuǎn)了一周，同理，一個脈沖代表主軸轉(zhuǎn)一周對于N0=N1 =1的齒盤，則是最簡單的齒盤(不需齒) ，這時只需在軸的末端打個洞或裝一顆螺絲釘就可以了，對應(yīng)的軸轉(zhuǎn)一周，接近開關(guān)就產(chǎn)生一個脈沖。

　　三、工作原理

　　使用時應(yīng)在被測量轉(zhuǎn)速的軸上裝一個齒輪(正、斜齒輪或帶槽圓盤都可以)將傳感器安裝在支架上，調(diào)整傳感器與齒輪頂之間隙為1mm左右。

　　當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，根據(jù)電磁感應(yīng)的原理在傳感器內(nèi)部線圈的兩端產(chǎn)生一個脈沖信號，軸轉(zhuǎn)動一圈時就產(chǎn)生在Z個電壓脈沖信號，根據(jù)下式：

 

　　F =(n/60)*Z

　　式中：

　　F為頻率，單位：Hz/秒 ;

　　n為被測軸轉(zhuǎn)速，單位：轉(zhuǎn)/分 ;

　　Z為齒輪齒數(shù)。

 

　　當(dāng)齒輪齒數(shù)為60時，就把軸的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n轉(zhuǎn)化成頻率為F的電壓脈沖信號，將此信號送到智能轉(zhuǎn)速表中，就可以反應(yīng)出軸的轉(zhuǎn)速。

　　四、安裝使用

　　圖中：
 

　　1、輸入導(dǎo)線

　　2、航空插頭

　　3、銅質(zhì)拼緊螺母

　　4、同定支架

　　5、磁性傳感器

　　6、1-99內(nèi)任意個齒

　　7、被測軸R：20-25mm， T：1±0.5mm

 

　　齒輪要求：

　　材料：各種導(dǎo)磁鋼鐵材料均可。

　　模數(shù)：2以上即可。

　　齒數(shù)：1-99齒任意。

　　五、轉(zhuǎn)速測量常用傳感器

　　轉(zhuǎn)速測量通常有以下幾種傳感器可選：電渦流轉(zhuǎn)速傳感器、無源磁電轉(zhuǎn)速傳感器、有源磁電轉(zhuǎn)速傳感器等。具體需要選擇哪類傳感器，則要根據(jù)轉(zhuǎn)速則量的要求而定。如：低速測量是否需要檢測零轉(zhuǎn)速。
 

　　轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置有以下幾種：用標(biāo)準(zhǔn)的漸開線齒輪(M1-M5 )作轉(zhuǎn)速發(fā)生信號、在轉(zhuǎn)軸上開一鍵槽、在轉(zhuǎn)軸上開孔眼、在轉(zhuǎn)軸上開凸鍵等轉(zhuǎn)速發(fā)生信號裝置。

 

　　(1)電渦流轉(zhuǎn)速傳感器：

　　適合測量從零轉(zhuǎn)速以上的任何一轉(zhuǎn)速，對于被測體轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置要求也很低，被測體齒輪模數(shù)可以很小，被測體也可以是一個很小的孔眼，一個小凸鍵、一個小的凹槽。

 

　　(2)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測量技術(shù)要求：




 

　　無源磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，是針對測速齒輪而設(shè)計的發(fā)電型傳感器(無源)，它不需要供電，測速齒輪旋轉(zhuǎn)引起的磁隙變化，在探頭線圈中產(chǎn)生感生電動勢，其幅度與轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高輸出電壓越高(0-a段) ，輸出頻率與轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)速進一步增高，磁路損耗增大，輸出電勢已趨飽和(a-b段)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過b，磁路損耗加劇，電勢銳減。





 

　　傳感器要正常工作，須在要檢測的旋轉(zhuǎn)體上安裝導(dǎo)磁體發(fā)訊齒輪或孔板齒輪，模數(shù)大于或等于1，程序安裝時，傳感器端面距齒頂1mm左右。






 

　　測量模式：本模塊測量由齒盤觸發(fā)的脈沖信號，并根據(jù)兩個信號相間隔的時間來計算轉(zhuǎn)速。有兩種測量方式：每轉(zhuǎn)n次測量：在此種測量方式下，模塊在5..10 ms的時間窗口內(nèi)采集由測量齒盤處得到的脈沖輸入數(shù)量，并且由此計算出轉(zhuǎn)速。在這種測量方式下對測量齒盤的精度要求比較高。
 

　　每轉(zhuǎn)一次測量：在此種測量方式下，測量出每轉(zhuǎn)所需要的時間，并由此計算出轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速為3000 rpm時每轉(zhuǎn)對應(yīng)時間為20 ms ，轉(zhuǎn)速越高，測量得到的時間就越短。這種測量方式可以很精確地測量轉(zhuǎn)速，因為在軸旋轉(zhuǎn)一周后測量齒盤可能引起的誤差被中和了。測量齒盤和傳感器的安裝角度：
 

　　測量齒盤的加工精度越高，對轉(zhuǎn)速的測量就越精確。對于量程范圍為±1mm的渦流傳感器來說，推薦使用齒深為1mm的測量尺盤。傳感器的安裝形式應(yīng)如上圖所示，當(dāng)一只探頭正對齒面時，第二只傳感器對應(yīng)著部分齒面，第三只傳感器應(yīng)對準(zhǔn)齒輪的凹陷處。這種安裝方式對于精，確測量轉(zhuǎn)速以及判斷旋轉(zhuǎn)方向至觀重要。







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