AI-TEK 70085系列速度传感器的工作原理基于变磁阻技术,属于被动式磁感应传感器,不需要外部电源供电。传感器内部由永磁体、磁极片和感应线圈三部分组成。永磁体产生一个稳定的静态磁场,磁力线从磁铁延伸出来,经过磁极片,穿过传感器前端的空间,再通过被测物体回到磁铁另一端,形成完整的磁回路。
当被测轴上安装的导磁材料齿轮(通常为钢质渐开线齿轮)旋转时,齿轮的齿和槽交替经过传感器前端。当齿对准传感器时,由于齿的导磁率远高于空气,磁回路的磁阻减小,穿过线圈的磁通量增大。当槽对准传感器时,槽内为空气,磁回路的磁阻增大,穿过线圈的磁通量减小。根据法拉第电磁感应定律,线圈中磁通量的周期性变化会在线圈两端感应出交变电压信号。这个信号的频率与齿轮转速严格成正比,转速越高齿槽交替越快信号频率越高。信号的幅值也与转速成正比,转速越高电压幅值越大。对于与理想目标匹配的传感器,输出波形为近似正弦波,在每分钟五十转时输出电压不低于三百毫伏,典型峰峰值在四十三伏到五十四伏之间。
整个过程可以理解为传感器本质上是一个微型交流发电机,机械能直接转换为电能,无需任何电子元件和外部供电。由于内部没有任何运动部件,属于纯非接触式测量,传感器只需对准齿轮端面保持零点五到二毫米的安装间隙即可工作。信号输出后由后端转速表或PLC进行频率计数,结合齿轮齿数即可精确计算出转速,公式为转速等于单位时间内脉冲次数除以齿数再乘以六十。
需要说明的是,70085系列中也有部分型号采用霍尔效应原理,这类属于有源传感器,需要外部十二到二十五伏直流供电,内部集成霍尔元件和信号处理电路,输出标准方波信号,适用于更低转速甚至零转速的测量场景。但70085系列的主流和经典型号均为上述变磁阻无源类型,凭借无源、无运动部件、耐高温、抗振动、防爆等特性,可在接近四百二十五摄氏度的航空发动机内部或剧烈冲击振动的汽车轮毂等最严酷环境中长期可靠工作。

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