一种可用于齿轮转速测量的磁阻式接近开关

2011-08-19 15:23:02来源: 互联网 关键字:接近开关  转速  传感器  磁阻
0 引言
    接近开关是一种电子开关量传感器,主要功能是完成对位置的检测,将被测物体的位置量转换成开关量电信号输出,具有防水、防油污、耐腐蚀等优点,已广泛用于定位、计数和控制等应用中。传统的磁电式转速传感器,输出信号的幅值受转速和气隙影响,当气隙一定时,转速越高,幅值越大;转速一定时,气隙越小,幅值越大,不易实现低速测量,且信号处理复杂。磁阻式接近开关可用于齿轮转速测量,输出信号大小不受齿轮转速的影响,且成本低、重量轻,替代传统的磁电式转速传感器霍尔式转速传感器

1 磁阻式接近开关工作原理
    磁阻式接近开关核心部件为InSb磁敏电阻,基本原理是基于磁阻效应。磁敏电阻由引脚、磁阻元件MR1和MR2、永磁体、绝缘基片、金属外壳组成,结构及等效电路如图1所示。

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    当齿轮转速为零时,两磁阻元件阻值大概相等,磁敏电阻中点输出电压为电源电压值的1/2。永磁体提供的偏置磁场,提高磁敏电阻灵敏度,使磁阻元件工作特性移到电阻一磁场变化曲线的线性范围之内,使磁敏电阻不仅对磁铁敏感,而且对铁磁性物体也非常敏感。当齿轮齿尖对准MR1时,齿根对准MR2,永磁体的磁场分布发生变化,通过MR1的磁感线增多,通过MR2的磁感线减少,即MR1的阻值增大而MR2的阻值减小。当齿轮齿尖对准MR2时,齿根对准MR1,此时MR2的阻值增大而MR1的阻值减小。因此齿轮的连续转动,将引起磁阻元件MR1和MR2的阻值发生周期性变化,磁阻元件中点就会输出以电源电压的1/2为基准电压做微小变化的周期性电压。若设输出信号频率、转速和齿轮数分别为f,n(r/min)和Z,则f=nZ/60。由此,当齿轮齿数一定时,输出信号的频率只与齿轮转速有关。经过后级的信号处理电路进行电压放大,然后输入到电压比较级电路,就可得到与齿轮转速对应的周期性变化的方波信号,根据输出波形的频率可计算出齿轮转速。

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编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0819/article_3286.html
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