旋转式速度传感器的结构和特征

     我们统称速度传感器是指单位时间内位移的增量就是速度。速度包括线速度和角速度，与之相对应的就有线速度传感器和角速度传感器。

　　旋转式速度传感器的结构和特征

　　旋转式速度传感器按安装形式分为接触式和非接触式两类。

　　（1）接触式

　　旋转式速度传感器与运动物体直接接触，这类传感器的工作原理如图6所示。当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动。装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度V。

　　设D为滚轮直径，单位为mm，滚轮每转输出πD个脉冲，则1个脉冲代表着1mm的距离值。设在时间t内脉冲计数为n，则线速度v为：

　　转动脉冲传感器产生脉冲的方式由表及里光电、磁电、电感应等多种。

　　每个脉冲代表的距离（mm）称为脉冲当量。为了计算方便，脉冲当量常设定为距离mm的整数倍，这是正确使用传感器的关键。

　　接触式旋转速度传感器结构简单，使用方便。但是接触滚轮的直径是与运动物体始终接触着，滚轮的外周将磨损，从而影响滚轮的周长。而脉冲数对每个传感器又是固定的。影响传感器的测量精度。要提高测量精度必须在二次仪表中增加补偿电路。另外接触式难免产生滑差，滑差的存在也将影响测量的正确性。因此传感器使用中必须施加一定的正压力或着滚轮表面采用摩擦力系数大的材料，尽可能减小滑差。

　　（2）非接触式

　　旋转式速度传感器与运动物体无直接接触，非接触式测量原理很多，以下仅介绍两点，供参考。

　　［1］光电流速传感器

　　如图7所示，叶轮的叶片边缘贴有反射膜，流体流动时带动叶论旋转，页轮每转动一周光纤传输反光一次，产生一个电脉冲信号。可由检测到的脉冲数，计算出流速。使脉冲数与叶轮转速再与流速建立关系。利用标定曲线V=kn+c计算流速V。其中：k为变换系数：c为预置值，n为叶轮转速。可将叶轮的转速直接换算成流速。

　　［2］光电风速传感器

　　图8示出，风带动风速计旋转，经齿轮传动后带动凸轮成比例旋转。光纤被徒轮轮番遮断形成一串光脉冲，经光电管转换成定信号，经计算可检测出风速。

　　非接触式旋转速度传感器寿命长，无需增加补偿电路。但脉冲当量不是距离（mm）整数倍，因此速度运算相对比较复杂。

　　旋转式速度传感器的性能可归纳如下：

　　（1）传感器的输出信号为脉冲信号，其稳定性比较好，不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求。

　　（2）结构比较简单，成本低，性能稳定可靠。功能齐全的微机芯片，使运算变换系数易于获得，故目前速度传感器应用极为普遍。