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CS-3F齿轮霍尔反转速传感器

描述:CS-3F齿轮霍尔反转速传感器:转速信号的处理
1、转速信号类型
图8(b)表示高低电流交替进行的方波信号。一般来说,在传感器允许的气息范围内,方波信号的参数是基本一致的,或者说是有效的。

更新时间:2020-10-25
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CS-3F齿轮霍尔反转速传感器

转速传感器由磁敏电阻作感到元件,是新型的转速传感器。中央部件是采用磁敏电阻动作检测的元件,再经历全新的信号打点电途令噪声消重,效力更完备。通过与其它类型齿转速传感器的输出波形比照,所测到转速的偏差极小以及线性个性具有很好的类似性.感到对象为磁性资料或导磁资料,如磁钢、铁和电工钢等。当被测体上带有突出(或凹陷)的磁性或导磁资料,跟着被测物体转动时,传感器输出与回旋频率干系的脉冲信号,抵达测速或位移检测的发讯主意。

CS-3F齿轮霍尔反转速传感器

转速信号的处理

转速信号采集后,还需要进行限幅、滤波等信号处理,从而使主机能够使用更稳定有效的转速信息。

1、转速信号类型

首先要区分采集后转速信号类型,输出信号类型主要有如图8所示。

 

图8(a)中表示被动式转速传感器的输出波形,这是一种类似于正弦波的波形,其频率、幅值的变化与气隙(传感器测试端外表面与靶目标间的距离)和编码器的旋转频率有关。

图8(b)、(c)、(d)中表示主动式转速传感器的输出波形,一般采用电涡流式或霍尔元件或磁阻元件。

图8(b)表示高低电流交替进行的方波信号。一般来说,在传感器允许的气息范围内,方波信号的参数是基本一致的,或者说是有效的。这里的参数主要包括高电流 、低电流 和占空比t/T(一般为50%),参数有效体现在数值处于一定区间内,这主要是由芯片性能确定,一般要求 处于11.5mA~16.8mA, 处于5.7mA~9.6mA,占空比30%~70%。输出参数稳定有效,与转速传感器相连接的处理单元才能有效识别出转速。

图8(c)、(d)中的传感器相当于图8(b)中传感器的升级版,表现在通过一定的方式体现出转速处更多的信息。

图8(c)中方波 的脉宽相对于半周期 较窄(这里要注意的是:相对于图8(b),PWM协议传感器占空比也是50%的上下区间,但不是 ,而是 ),这是该类传感器通过脉宽调制的方式输出额外信息,包括安装气隙的变化、旋转件的正反转以及其他的警告信息。

图8(d)中的电流输出多出了一系列电流方波,这一类传感器通过电流方波组成的序列提供了附加信息,包括气隙储备、旋转件正反转等。相对于PWM协议的转速传感器,AK协议的转速传感器面对接近静止的低速情况下,以及静止情况(转速为0)下具有更好的信息,体现在静止情况下,AK协议中的转速方波消失,但是后面9位的信息方波依然能够输出。

图8(c)、(d)中的方波类型我们统称为数据协议,具有数据协议的转速传感器zui大的优点是能够判定旋转件的正反转,这大大提高了转速传感器在智能方面的应用。

2、转速信号处理

当转速传感器在主机安装固定好后,转速信号的影响因素主要包括因振荡导致的气隙变化和齿圈的表面整洁度。另外,转速信号随旋转件转速的输出信号,应是便于主机接收和处理的方波信号,也就是转速传感器需要对输入信号(根据前面所述转速信号采集方式的不同,输入信号影包括模拟信号和数字信号)进行波形调制、稳压、滤波以及智能式的补偿调节等,要提高转速测量的精度和准确性,转速信号处理电路应具有的功能包括:
(1)正弦波信号转换为同频率的方波信号(相对于被动式转速传感器);
(2)抑制噪声干扰;
(3)降低气隙变化对转速信号的影响。
     基于以上功能,转速信号处理电路的设计如图9所示。

其中,限幅处理主要相对于输出波形微类正弦的信号,一般采用稳压管,将输出信号的输出幅值限制在目标值。其限幅特性表现为:当稳压管选取限制电压为 时,输入信号 时,输出信号 时,输出信号 。

滤波电路要将信号中的噪声干扰信号滤除和衰减,一般来说,衰减高频杂波是主要目的,这样采用有源低通滤波电路,同时采用放大器芯片组合放大,从而得到有效的转速信号。

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