Koji je princip rada senzora brzinomjera?

Senzori brzinomjera pretvaraju brzinu objekta u mjerljivi električni signal (kao što je napon, frekvencija ili broj impulsa), koji se zatim elektronski obrađuje kako bi pokrenuo iglu ili prikazao vrijednost brzine na ekranu. Njihov osnovni princip zasniva se na elektromagnetnoj indukciji, Holovom efektu, fotoelektričnom efektu ili Doplerovom efektu. Evo pogleda kako rade različite vrste senzora brzinomjera i za što se koriste:
I. Elektromagnetni indukcijski senzor brzine
Kako to funkcionira: Prema Faradayevom zakonu elektromagnetne indukcije, kada se provodnici (kao što su zavojnice) kreću u magnetskom polju, sečenje linija magnetnog polja stvara indukovanu elektromotornu silu (EMF) (napon). Veličina indukcijske emf proporcionalna je brzini kojom provodnik seče liniju magnetnog polja, kako slijedi:
E.L.v.
gdje,
Razred B
To je jačina magnetnog polja,
l/
je efektivna dužina zavojnice, i
v. UVOD
To je brzina rezanja.
Struktura:
Magnetna jezgra i zavojnice: fiksirani u kućištu senzora da formiraju stabilno magnetno polje.
Osa magnetnog jezgra povezana s objektom koji se mjeri: Kada se objekt pomiče, pokreće osovinu jezgra da se okreće, uzrokujući da zavojnica presječe liniju magnetnog polja.
Izlazni signal: Indukovana elektromotorna sila (napon) je proporcionalna brzini i ne zahtijeva vanjsko napajanje (pasivni dizajn).
primjena:
Senzor brzine motora: postavljen na kućište pogonske osovine ili kućište mjenjača, signali naizmjenične struje se generiraju rotacijom magnetnog točka (rotor sa zupčanicima). Amplituda signala je proporcionalna brzini, a frekvencija odražava brzinu.
Praćenje vibracija: Na primjer, senzor brzine SZ-6K prati brzinu, amplitudu i frekvenciju vibracija kako bi obezbijedio rano upozorenje na kvarove u rotirajućim mašinama kao što su pumpe i ventilatori.
Snage i slabosti:
Prednosti: Jednostavna struktura, pouzdan, niskofrekventni odziv, nije potrebno vanjsko napajanje.
Slabosti: Mala veličina, nije pogodna za mjerenje brzine; osjetljivi na temperaturu, zahtijevaju kompenzacijsko kolo.
ii. Senzor brzine Holovog efekta
Kako to funkcionira: Kada električna struja prolazi kroz poluvodič (Halov element) smješten u magnetsko polje, stvara razliku napona (Halov napon) okomito na smjer struje i magnetskog polja. Kako se jačina magnetskog polja mijenja, tako se mijenja i Hallov napon, stvarajući kvadratne-talasne impulse proporcionalne brzini.
Struktura:
Hall element: Osigurava konstantnu radnu struju.
Trigger Gear/Magnetic Pole Wheel: Mijenja jačinu magnetnog polja kako se izmjerena osa rotira.
Izlazni signal: frekvencija je proporcionalna brzini, amplituda je potrebno naknadno oblikovanje kola.
Svrha: Automobilski senzor položaja radilice/bregaste osovine: Okidač krugova paljenja i ubrizgavanja goriva.
Senzor brzine kotača (ABS): Detektira brzinu kotača kako bi spriječio blokiranje prilikom kočenja.
Snage i slabosti:
Prednosti: Beskontaktno mjerenje, dug životni vijek, velika brzina odziva, pogodna digitalna obrada izlaznog signala.
Slabosti: Potrebno je eksterno napajanje, potrebno je aktiviranje cilja (zupčanik/stub).
III. Senzor brzine fotoelektričnog efekta
Kako radi: Brzina se mjeri emisijom, blokiranjem ili refleksijom svjetlosti. Svjetlost iz izvora svjetlosti (kao što je LED) osvjetljava površinu rotirajućeg objekta (ili perforiranog/zupčastog diska), dok fotoosjetljivi prijemnik (kao što je fotodioda) detektira promjene u svjetlosti i proizvodi impulsni signal.
Struktura: Izvor svjetlosti i prijemnik: postavljeni jedan naspram drugog (prenos) ili na istoj strani (refleksija).
Kodni disk/reflektivni marker: Menja putanju svetlosti tokom rotacije, proizvodeći impulse.
Izlazni signal: Frekvencija je proporcionalna brzini i zahtijeva naknadnu obradu kola.
Namjena: servo motori, CNC alatne mašine, štampač i druga visoko{0}}mjerna mjerenja.
Optičko mjerenje brzine miša: Brzina kretanja se izračunava otkrivanjem promjena u reflektiranoj svjetlosti na radnoj površini.
Snage i slabosti:
Prednosti: Besprijekorno, visoka preciznost, brzo vrijeme reakcije.
Slabosti: Osetljiv na zagađenje, može biti poremećen ambijentalnim svetlom, složena struktura.
IV. UVOD UVOD Doplerov efekat senzor brzine
Kako to funkcionira: Kada se izvor talasa kreće u odnosu na posmatrača, frekvencija talasa koje prima posmatrač se menja (Doplerov pomak). Senzori emituju elektromagnetne talase (radarske talase ili lasere), čija je frekvencija proporcionalna brzini objekta (v), a frekvencija je između reflektovanih i emitujućih talasa (Δf):
Vf
Upotreba: Koristi se za mjerenje brzine: Radarski brzinomjeri, laserski mjerači brzine.
Industrijski nadzor: Mjerenje brzine žice metalnih limova i papira.
Mjerenje brzine fluida: Laserski dopler mjerači brzine (LDV) mjere brzinu protoka tečnosti ili gasa.
Za i protiv
Prednosti: Besprijekorno,-mjeranje velikog dometa, visoka preciznost.
Slabosti: Visoka cijena, zahtijevaju fokusiranje na cilj, ugao koji utiče na rezultate mjerenja (potreba za kosinusnom kompenzacijom).
V. Specifične primjene senzora brzinomjera u automobilima
Displej brzine vozila: izlazni signal senzora se elektronski obrađuje, a indikator vožnje ili ekrani pokazuju brzinu.
Elektromagnetski brzinomjer: Pokreće skretanje pokazivača kroz strujni signal, visoke preciznosti.
Digitalni brzinomjer: Prikazuje brojeve direktno, eventualno integriran u instrument tablu ili centralni kontrolni ekran.
Kontrolne funkcije
Servo kontrola brzine motora u praznom hodu: podesite brzinu praznog hoda, smanjite potrošnju goriva.
Automatski menjač menjača: odredite vreme menjanja na osnovu brzine i broja obrtaja motora.
Tempomat: Održavajte podešenu brzinu kako biste smanjili umor vozača.
Kontrola ventilatora za hlađenje: podesite brzinu ventilatora prema brzini i temperaturi motora.