薛滔
(新乡北方车辆仪表有限公司,河南 新乡 453000)
车辆用的发动机在全工作状态控制过程中,转速是表征性能、反映状态的重要参数,同时也是系统闭环控制和状态监控的控制变量。转速的监测位置是在发动机或变速箱的变速齿轮处。这就要求转速传感器应能可靠地工作在高转速状态下,而且测量范围大,结构简单,耐高温,抗干扰能力强。目前转速测量的方法很多,有磁电式、光电式、霍尔式等。其中磁电式转速传感器属能量转换式传感器,将机械能转换成电能输出。以非接触的形式测量表面为金属导体的物体的转速,无需媒介源电路。磁电式转速传感器具有结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干扰能力强,体积较小等特点,可测量几十~几万转/分的转速范围,因而应用广泛。

图1 磁电式转速传感器结构原理图
高转速磁电式转速传感器是根据电磁感应原理设计的,它是由传感器及测速齿轮组成,传感器的凸台正对齿轮的齿,如图1所示。传感器的凸台与齿轮的齿之间有气隙δ,气隙δ的交替变化周期性地改变磁路中传感器铁磁材料的磁导率μ,磁导率μ周期性的变化引起通过永磁材料上线圈的磁通量的变化,从而在线圈两端输出周期性、上下对称的脉冲电压信号,如图2所示。脉冲信号的波形与齿轮的齿型有关,图中所示是渐开线型齿轮的齿型对应的正弦波形。
高转速磁电式转速传感器是将非电量转速信号转换为对称的脉冲信号,然后由转换电路转换成方波信号,提供给后面的处理电路使用。……