描述:CS-3F齒輪霍爾反轉(zhuǎn)速傳感器:轉(zhuǎn)速信號(hào)的處理1、轉(zhuǎn)速信號(hào)類型圖8(b)表示高低電流交替進(jìn)行的方波信號(hào)。一般來(lái)說(shuō),在傳感器允許的氣息范圍內(nèi),方波信號(hào)的參數(shù)是基本一致的,或者說(shuō)是有效的。
CS-3F齒輪霍爾反轉(zhuǎn)速傳感器
轉(zhuǎn)速傳感器由磁敏電阻作感到元件,是新型的轉(zhuǎn)速傳感器。中央部件是采用磁敏電阻動(dòng)作檢測(cè)的元件,再經(jīng)歷全新的信號(hào)打點(diǎn)電途令噪聲消重,效力更完備。通過(guò)與其它類型齒轉(zhuǎn)速傳感器的輸出波形比照,所測(cè)到轉(zhuǎn)速的偏差極小以及線性個(gè)性具有很好的類似性.感到對(duì)象為磁性資料或?qū)Т刨Y料,如磁鋼、鐵和電工鋼等。當(dāng)被測(cè)體上帶有突出(或凹陷)的磁性或?qū)Т刨Y料,跟著被測(cè)物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),傳感器輸出與回旋頻率干系的脈沖信號(hào),抵達(dá)測(cè)速或位移檢測(cè)的發(fā)訊主意。
CS-3F齒輪霍爾反轉(zhuǎn)速傳感器
轉(zhuǎn)速信號(hào)的處理
轉(zhuǎn)速信號(hào)采集后,還需要進(jìn)行限幅、濾波等信號(hào)處理,從而使主機(jī)能夠使用更穩(wěn)定有效的轉(zhuǎn)速信息。
1、轉(zhuǎn)速信號(hào)類型
首先要區(qū)分采集后轉(zhuǎn)速信號(hào)類型,輸出信號(hào)類型主要有如圖8所示。
圖8(a)中表示被動(dòng)式轉(zhuǎn)速傳感器的輸出波形,這是一種類似于正弦波的波形,其頻率、幅值的變化與氣隙(傳感器測(cè)試端外表面與靶目標(biāo)間的距離)和編碼器的旋轉(zhuǎn)頻率有關(guān)。
圖8(b)、(c)、(d)中表示主動(dòng)式轉(zhuǎn)速傳感器的輸出波形,一般采用電渦流式或霍爾元件或磁阻元件。
圖8(b)表示高低電流交替進(jìn)行的方波信號(hào)。一般來(lái)說(shuō),在傳感器允許的氣息范圍內(nèi),方波信號(hào)的參數(shù)是基本一致的,或者說(shuō)是有效的。這里的參數(shù)主要包括高電流 、低電流 和占空比t/T(一般為50%),參數(shù)有效體現(xiàn)在數(shù)值處于一定區(qū)間內(nèi),這主要是由芯片性能確定,一般要求 處于11.5mA~16.8mA, 處于5.7mA~9.6mA,占空比30%~70%。輸出參數(shù)穩(wěn)定有效,與轉(zhuǎn)速傳感器相連接的處理單元才能有效識(shí)別出轉(zhuǎn)速。
圖8(c)、(d)中的傳感器相當(dāng)于圖8(b)中傳感器的升級(jí)版,表現(xiàn)在通過(guò)一定的方式體現(xiàn)出轉(zhuǎn)速處更多的信息。
圖8(c)中方波 的脈寬相對(duì)于半周期 較窄(這里要注意的是:相對(duì)于圖8(b),PWM協(xié)議傳感器占空比也是50%的上下區(qū)間,但不是 ,而是 ),這是該類傳感器通過(guò)脈寬調(diào)制的方式輸出額外信息,包括安裝氣隙的變化、旋轉(zhuǎn)件的正反轉(zhuǎn)以及其他的警告信息。
圖8(d)中的電流輸出多出了一系列電流方波,這一類傳感器通過(guò)電流方波組成的序列提供了附加信息,包括氣隙儲(chǔ)備、旋轉(zhuǎn)件正反轉(zhuǎn)等。相對(duì)于PWM協(xié)議的轉(zhuǎn)速傳感器,AK協(xié)議的轉(zhuǎn)速傳感器面對(duì)接近靜止的低速情況下,以及靜止情況(轉(zhuǎn)速為0)下具有更好的信息,體現(xiàn)在靜止情況下,AK協(xié)議中的轉(zhuǎn)速方波消失,但是后面9位的信息方波依然能夠輸出。
圖8(c)、(d)中的方波類型我們統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)協(xié)議,具有數(shù)據(jù)協(xié)議的轉(zhuǎn)速傳感器zui大的優(yōu)點(diǎn)是能夠判定旋轉(zhuǎn)件的正反轉(zhuǎn),這大大提高了轉(zhuǎn)速傳感器在智能方面的應(yīng)用。
2、轉(zhuǎn)速信號(hào)處理
當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器在主機(jī)安裝固定好后,轉(zhuǎn)速信號(hào)的影響因素主要包括因振蕩導(dǎo)致的氣隙變化和齒圈的表面整潔度。另外,轉(zhuǎn)速信號(hào)隨旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)速的輸出信號(hào),應(yīng)是便于主機(jī)接收和處理的方波信號(hào),也就是轉(zhuǎn)速傳感器需要對(duì)輸入信號(hào)(根據(jù)前面所述轉(zhuǎn)速信號(hào)采集方式的不同,輸入信號(hào)影包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào))進(jìn)行波形調(diào)制、穩(wěn)壓、濾波以及智能式的補(bǔ)償調(diào)節(jié)等,要提高轉(zhuǎn)速測(cè)量的精度和準(zhǔn)確性,轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路應(yīng)具有的功能包括:
(1)正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換為同頻率的方波信號(hào)(相對(duì)于被動(dòng)式轉(zhuǎn)速傳感器);
(2)抑制噪聲干擾;
(3)降低氣隙變化對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)的影響。
基于以上功能,轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)如圖9所示。
其中,限幅處理主要相對(duì)于輸出波形微類正弦的信號(hào),一般采用穩(wěn)壓管,將輸出信號(hào)的輸出幅值限制在目標(biāo)值。其限幅特性表現(xiàn)為:當(dāng)穩(wěn)壓管選取限制電壓為 時(shí),輸入信號(hào) 時(shí),輸出信號(hào) 時(shí),輸出信號(hào) 。
濾波電路要將信號(hào)中的噪聲干擾信號(hào)濾除和衰減,一般來(lái)說(shuō),衰減高頻雜波是主要目的,這樣采用有源低通濾波電路,同時(shí)采用放大器芯片組合放大,從而得到有效的轉(zhuǎn)速信號(hào)。