建章宮
[拼音]:zhuansu chuanganqi
[英文]:rotational velocity transducer
將旋轉物體的轉速轉換為電量輸出的感測器。轉速感測器屬於間接式測量裝置,可用機械、電氣、磁、光和混合式等方法制造。按訊號形式的不同,轉速感測器可分為模擬式和數字式兩種。前者的輸出訊號值是轉速的線性函式,後者的輸出訊號頻率與轉速成正比,或其訊號峰值間隔與轉速成反比。轉速感測器的種類繁多、應用極廣,其原因是在自動控制系統和自動化儀表中大量使用各種電機,在不少場合下對低速(如每小時一轉以下)、高速(如每分鐘數十萬轉)、穩速(如誤差僅為萬分之幾)和瞬時速度的精確測量有嚴格的要求。常用的轉速感測器有光電式、電容式、變磁阻式以及測速發電機等。
光電式轉速感測器
它分為投射式和反射式兩類。投射式光電轉速感測器的讀數盤和測量盤有間隔相同的縫隙。測量盤隨被測物體轉動,每轉過一條縫隙,從光源投射到光敏元件(見光電式感測器)上的光線產生一次明暗變化,光敏元件即輸出電流脈衝訊號(圖1)。反射式光電感測器在被測轉軸上設有反射記號,由光源發出的光線通過透鏡和半透膜入射到被測轉軸上。轉軸轉動時,反射記號對投射光點的反射率發生變化。反射率變大時,反射光線經透鏡投射到光敏元件上即發出一個脈衝訊號;反射率變小時,光敏元件無訊號。在一定時間內對訊號計數便可測出轉軸的轉速值(圖2)。
電容式轉速感測器
它屬於電容式感測器,有面積變化型和介質變化型兩種。圖3中是面積變化型的原理,圖中電容式轉速感測器由兩塊固定金屬板和與轉動軸相連的可動金屬板構成。可動金屬板處於電容量最大的位置,當轉動軸旋轉180°時則處於電容量最小的位置。電容量的週期變化速率即為轉速。可通過直流激勵、交流激勵和用可變電容構成振盪器的振盪槽路等方式得到轉速的測量訊號。介質變化型是在電容器的兩個固定電極板之間嵌入一塊高介電常數的可動板而構成的。可動介質板與轉動軸相連,隨著轉動軸的旋轉,電容器板間的介電常數發生週期性變化而引起電容量的週期性變化,其速率等於轉動軸的轉速。
變磁阻式轉速感測器
它屬於變磁阻式感測器。變磁阻式感測器的三種基本型別,電感式感測器、變壓器式感測器和電渦流式感測器都可製成轉速感測器。電感式轉速感測器應用較廣,它利用磁通變化而產生感應電勢,其電勢大小取決於磁通變化的速率。這類感測器按結構不同又分為開磁路式和閉磁路式兩種。開磁路式轉速感測器(圖4a)結構比較簡單,輸出訊號較小,不宜在振動劇烈的場合使用。閉磁路式轉速感測器由裝在轉軸上的外齒輪、內齒輪、線圈和永久磁鐵構成(圖4b)。內、外齒輪有相同的齒數。當轉軸連線到被測軸上一起轉動時,由於內、外齒輪的相對運動,產生磁阻變化,線上圈中產生交流感應電勢。測出電勢的大小便可測出相應轉速值。
參考書目
張是勉,楊樹智編著:《自動檢測》,科學出版社,北京,1987。