無(wú)源磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器JN JVS5701不銹鋼9米電纜無(wú)需外部電源供電它采用了穩(wěn)定的巨磁阻元件,當(dāng)鐵磁齒經(jīng)這排列為惠斯登電橋的磁阻元件時(shí),通過(guò)差動(dòng)放大就能得到一個(gè)交變信號(hào),該信號(hào)頻率對(duì)應(yīng)鐵磁齒的通過(guò)頻率,而信號(hào)幅度保持恒定,內(nèi)置電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行整形處理,傳感器就能輸出良好的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)。

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　1）低至零轉(zhuǎn)速，高達(dá)20KHz的輸入頻率范圍，幾乎可用于任何轉(zhuǎn)速測(cè)量場(chǎng)合；2）傳感器安裝間隙可達(dá)2.5mm （其它為傳感器僅1.5mm），使傳感器不易被旋轉(zhuǎn)齒盤碰壞，同時(shí)安裝極為方便；3）能在油、水、汽等惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期可靠工作，耐振動(dòng)、沖擊性能好；沒(méi)有可動(dòng)部件，非接觸，使用壽命長(zhǎng)。

　　磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器

　　無(wú)源磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器特點(diǎn)

　　供電方式：無(wú)需外部電源

　　輸出波形：正弦波

　　測(cè)量轉(zhuǎn)速范圍：10~10000rpm

　　安裝間隙電壓：1mm

　　齒輪模數(shù)：大于1

　　齒輪齒寬：大于2.5mm

　　轉(zhuǎn)速傳感器廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械、軌道交通、汽車運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，長(zhǎng)壽命、高可靠性、測(cè)量準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速傳感器越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)人士的重視和青睞。

　　一、轉(zhuǎn)速傳感器的類型及工作原理

　　轉(zhuǎn)速傳感器大致分為電渦流式、磁電式、霍爾式和磁阻式四種類型。其中，磁電式轉(zhuǎn)速傳感器是被動(dòng)式轉(zhuǎn)速傳感器，又稱無(wú)源轉(zhuǎn)速傳感器；相對(duì)應(yīng)的，電渦流式、霍爾式和磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器是主動(dòng)式轉(zhuǎn)速傳感器，也稱有源轉(zhuǎn)速傳感器，有一個(gè)電源電路為傳感器提供外部電壓供電，在外部供電無(wú)法提供時(shí)，主動(dòng)式轉(zhuǎn)速傳感器將無(wú)轉(zhuǎn)速信號(hào)產(chǎn)生。

　　轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集過(guò)程實(shí)際上可以看作是對(duì)旋轉(zhuǎn)件的測(cè)速過(guò)程。轉(zhuǎn)速測(cè)量常用的電渦流式和磁電式等也曾應(yīng)用于汽車輪速信號(hào)的測(cè)量。相比較而言，電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器工作可靠，信號(hào)強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量，價(jià)格適中，受環(huán)境因素（如溫度、水、油污、各種粉塵等）的影響較小，基于以上優(yōu)點(diǎn)，電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器在轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集中應(yīng)用廣泛。

　　1、電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器

　　電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器基于電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器電源時(shí)，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻電流信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1，見(jiàn)圖1。如果在磁場(chǎng)H1的范圍內(nèi)沒(méi)有金屬導(dǎo)體材料接近，則發(fā)射出去的交變磁場(chǎng)的能量會(huì)全部釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體材料靠近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)有關(guān)，即與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線性和各向同性的，則線圈─金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)通常可由金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率μ、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導(dǎo)體的距離δ，線圈激勵(lì)電流強(qiáng)度I和頻率ω等參數(shù)來(lái)描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F（μ，σ，r，δ，I，ω）來(lái)表示。

　　如果控制μ，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離δ的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式可以求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線為“S”形曲線，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線性函數(shù)。

　　在轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)際應(yīng)用中，被測(cè)體通常是凹槽或凸鍵或齒輪，線圈密封在探頭中，線圈阻抗的變化通過(guò)封裝在前置器中的電子線路處理轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。這個(gè)電子線路并不是直接測(cè)量線圈的阻抗，而是采用并聯(lián)諧振法，見(jiàn)圖2：

　　即在前置器中將一個(gè)固定電容和探頭線圈LX并聯(lián)并與晶體管T一起構(gòu)成一個(gè)振蕩器，振蕩器的振幅UX與線圈阻抗成正比，因此振蕩器的振幅UX會(huì)隨探頭與被測(cè)體頂面和底面距離的交替改變而改變。UX經(jīng)檢波、濾波、放大、整形后輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)UO，見(jiàn)圖3，根據(jù)使用需要UO也可以是方波。

　　2、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器

　　磁電式轉(zhuǎn)速傳感器基于電磁感應(yīng)原理，利用電磁感應(yīng)把被測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。

　　由電磁感應(yīng)定律可知，通過(guò)回路面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如公式（1）所示：

　　由式（1）、（2）可見(jiàn)，磁通量的變化決定了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的輸出，磁通量的變化頻率決定了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的輸出頻率。電感式轉(zhuǎn)速傳感器工作原理結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　當(dāng)旋轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒圈隨半軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒圈的齒形變化引起齒圈與磁鐵間隙的變化，繼而對(duì)磁通量造成影響，感應(yīng)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨之變化。通過(guò)對(duì)輸出電勢(shì)的頻率統(tǒng)計(jì)，可知旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)速為：

　　3、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器

　　霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器基于霍爾效應(yīng)，由霍爾組件結(jié)合電子元件組成，霍爾元件外加與電流方向垂直的磁場(chǎng)，在霍爾元件的兩端會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，即霍爾電勢(shì)差。

　　值得注意的是，自由電子濃度n受溫度影響較大，要注意消除溫度變化造成的影響。

　　磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器

　　可變磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器基于磁阻效應(yīng)，與霍爾效應(yīng)類似的是，在磁阻效應(yīng)元件上接通電流和通過(guò)磁場(chǎng)，這里的磁場(chǎng)與電流成角度α設(shè)置，如圖6，這樣磁場(chǎng)耦合到磁阻效應(yīng)元件（一般為鐵磁材料制作的薄板，稱之為韋斯磁疇）方向的磁通量的變化率發(fā)生變化，從而改變?cè)碾娮瑁ㄏ禂?shù)）。

　　當(dāng)外部磁場(chǎng)與磁阻元件中的電流之間的夾角α發(fā)生變化時(shí)，磁阻元件電阻R變化，有：