各種轉(zhuǎn)速測(cè)試方案

轉(zhuǎn)速測(cè)量2013.1.18主要內(nèi)容1.準(zhǔn)備工作（測(cè)試前要考慮的幾個(gè)問題）2.傳感器類型3.測(cè)試方案4.轉(zhuǎn)速信號(hào)獲取5.待補(bǔ)充1.轉(zhuǎn)速在線測(cè)量方案一般要考慮以下幾點(diǎn)：1）被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的速度范圍超低速(0.10～2.00r/min)低速(0.5～500r/min)中高速(20～20000r/min)高速(500～200000r/min)超高速(500～600000r/min)全速(0.10～600000r/min)測(cè)速范圍作為基本參數(shù)，直接關(guān)系到傳感器和測(cè)速儀的選擇；比如在20～20000r/min這一測(cè)速范圍，函蓋了低速、中高速，滿足這一測(cè)速范圍的傳感器和測(cè)速儀表品種比較多；如果測(cè)速范圍在20r/min以下，甚至0.1r/min以下,這就是超低轉(zhuǎn)速測(cè)量，不是普通的傳感器和測(cè)速儀表能滿足的了。2）

被測(cè)物體可測(cè)點(diǎn)幾何形狀；軸（光軸/帶孔/帶槽/帶銷/葉片）傳動(dòng)齒輪/皮帶3）

環(huán)境條件；

被測(cè)物體可測(cè)點(diǎn)幾何狀況及環(huán)境條件，往往是傳感器和測(cè)速儀的最大制約因數(shù)。比如一種微型電機(jī)，被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸直徑只有1.5mm，只有端面露在外面，且此軸沒有負(fù)載能力，如何檢測(cè)？再如被測(cè)物體轉(zhuǎn)速0.10～2.00r/min,要求測(cè)量?jī)x表輸出4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，測(cè)量環(huán)境70攝氏度，這就要求傳感器和測(cè)速儀不光滿足測(cè)速范圍的要求，還要滿足環(huán)境溫度的要求。被測(cè)物體可測(cè)點(diǎn)幾何形狀，關(guān)系到適用傳感器的品種，可測(cè)點(diǎn)周邊空間關(guān)系到選用傳感器的可安裝性，可測(cè)點(diǎn)環(huán)境關(guān)系到傳感器和儀表的耐受特性。4）

動(dòng)態(tài)/靜態(tài)顯示、記錄、控制；動(dòng)態(tài)測(cè)量和靜態(tài)測(cè)量，關(guān)系到測(cè)量方法和瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的概念，靜態(tài)測(cè)量一般選用的采樣時(shí)間為0.5秒到2秒，超低轉(zhuǎn)速時(shí)，可延時(shí)到60秒。動(dòng)態(tài)測(cè)量一般采樣時(shí)間選擇小于0.1秒，高速采樣時(shí)，要求采樣時(shí)間不超過0.01秒。

在線測(cè)量有時(shí)作為觀測(cè)手段，只需要顯示；有時(shí)作為反饋，用于系統(tǒng)調(diào)節(jié)，有時(shí)用于報(bào)警控制。5）

誤差、響應(yīng)時(shí)間、輸出控制形式等；誤差、響應(yīng)時(shí)間、輸出控制形式，直接關(guān)系到測(cè)量目的能否達(dá)到。6）

測(cè)轉(zhuǎn)速流程傳感器處理電路（比較？整形？）輸出TTL信號(hào)

采集卡計(jì)數(shù)通道輸出方波信號(hào)計(jì)數(shù)fn=60*f/N以上決定轉(zhuǎn)速（速度）在線測(cè)量方案選擇的幾點(diǎn)要素，主要針對(duì)安裝以及測(cè)速范圍與環(huán)境條件等方面的適用性；在線測(cè)量方案還要求簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟(jì)有效。從傳感器的安裝方式來分，有接觸式和非接觸式兩種；按傳感器的類別來分，就有磁電、磁敏、光電（光纖）、霍爾等方式，下面先從這兩個(gè)側(cè)面來介紹轉(zhuǎn)速傳感器的選用方案。2.傳感器類型安裝方式機(jī)理接觸式非接觸式磁電光電（光纖）磁敏霍爾電渦流式、電容式等3.測(cè)試方案方案1：接觸式測(cè)量這種測(cè)量方式一般適用中、低轉(zhuǎn)速的測(cè)量。傳感器與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸，通過彈性聯(lián)軸器連接，傳感器安裝固定時(shí)，要求出軸與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸盡量保持同一條直線，在較高速時(shí)尤其嚴(yán)格。這種測(cè)速方式一般選用的傳感器有光電、磁電和霍爾等式樣，一般測(cè)速范圍在0～4000轉(zhuǎn)/分。測(cè)速時(shí)每周脈沖數(shù)在100以下。在轉(zhuǎn)速低于1轉(zhuǎn)/分時(shí)，可選用光電編碼器，每周脈沖數(shù)可高達(dá)2000以上。這種接觸式測(cè)量在6000轉(zhuǎn)/分～幾十萬轉(zhuǎn)/分就不能滿足要求。如SGB-4A光電轉(zhuǎn)速傳感器如SGDBM-01光電編碼器方案2：盤式磁性測(cè)量被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸上固定一個(gè)發(fā)訊盤，發(fā)訊盤上一個(gè)同心圓上均勻分布若干個(gè)孔或凹槽，轉(zhuǎn)速傳感器可為磁電轉(zhuǎn)速傳感器或磁敏轉(zhuǎn)速傳感器。發(fā)訊盤均勻分布1～100個(gè)孔或凹槽（發(fā)訊盤的材料為導(dǎo)磁材料），傳感器的感應(yīng)距離在1mm左右；發(fā)訊盤上均勻分布2～8個(gè)磁鋼（發(fā)訊盤的材料可以是非導(dǎo)磁材料），傳感器的感應(yīng)距離在2～6mm左右。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，過去為滿足計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表的測(cè)量要求，一般發(fā)訊盤選用均勻分布60個(gè)孔或凹槽，現(xiàn)在也可以選用1～100個(gè)孔或凹槽。如選用接近開關(guān)，感應(yīng)距離可達(dá)4～6mm.；發(fā)訊盤只要選用導(dǎo)電材料就可以。這種方案中的發(fā)訊盤，往往可以借用系統(tǒng)本身就有的齒輪、皮帶輪等。如果發(fā)訊盤既不能選用導(dǎo)磁材料，也不能選用導(dǎo)電材料，還可以選用以下方案。方案3：遮斷式光電測(cè)量遮斷式光電測(cè)量一遮斷式光電測(cè)量二發(fā)訊盤不管是什么材料，只要在遮光盤的同心圓上均勻分布若干個(gè)通光的孔或槽，槽形光電傳感器固定在遮光盤工作的位置上，這種方案，一般不能用在粉塵較多的場(chǎng)合。遮斷式激光測(cè)量J小型氦氖激光器S激光束r遮光葉片G光電池X為葉片數(shù)漏光式激光測(cè)量激光器的功率不須很大,只要1一2mW即可。葉片或光盤要求盡量輕、薄,并有一定的剛性。可用硬紙片或刮胡刀片(磨鈍)。如果光盤太柔,高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生抖動(dòng)使光束不能準(zhǔn)確地穿過小孔。如果葉片太重,則影響小功率被測(cè)體的轉(zhuǎn)速。光電池型號(hào)不拘,沒有光電池可用大功率晶體三極管等經(jīng)處理后代替激光束有光束細(xì)、不發(fā)散、能量集中,方向性好、射程遠(yuǎn)等特點(diǎn),因而在一定范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光電效應(yīng)。適應(yīng)于任何旋轉(zhuǎn)剛體的轉(zhuǎn)速測(cè)量。方案4：反射光電測(cè)量當(dāng)被測(cè)軸上不能安裝發(fā)訊盤或遮光盤時(shí)，可以直接在被測(cè)軸上粘貼反光標(biāo)簽（或在光潔的軸上涂黑），用光電傳感器（WO-DNPW2）來測(cè)量。測(cè)量距離在5～80mm。反光標(biāo)簽容易污損的環(huán)境下，需即時(shí)更換，當(dāng)然還可以用下面的方案。方案5：軸式磁性測(cè)量軸式磁性測(cè)量1當(dāng)被測(cè)軸上本身就有孔或凹槽，打一個(gè)凹坑擰一個(gè)螺釘或者鑲嵌磁鋼較容易時(shí)，如軸式磁性測(cè)量1,可以選用磁敏(SMS-16/22)磁電轉(zhuǎn)速傳感器(SM-16/22)來測(cè)量。軸式磁性測(cè)量2軸式磁性測(cè)量2,可以選用磁電轉(zhuǎn)速傳感器(SZGB-1)來測(cè)量。軸