《检测技术及仪表》模拟卷试题、参考文献 - 图文(5)

光纤大电流传感器B1－大电流导线2－光纤线圈当线偏振光在光纤中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即ψ=VBl，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向，上述现象称为法拉第效应。

2. 请设计一个测转速方案，传感器任意。描述采用的传感器测转速原理和方法，并绘制简易示意图对照说明。 测速设计方案，参考

第 21 页 共 24 页

透射式光电转速计 反射式光电转速计 霍尔转速计 电涡流 1、透射式光电转速计（如图）

透射式光电转速计：

2、反射式光电转速计（如图）

3、霍尔转速计（如图）：在被测转速的转轴上安装一个齿盘，将线性型霍尔器件及磁路系统靠近齿盘。齿盘的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而周期性地变化（当齿对准霍尔

第 22 页 共 24 页

元件时，磁力线集中穿过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，输出高电平；当齿轮的空挡对准霍尔元件时，输出为低电平。），霍尔器件输出的微小脉冲信号经隔直、放大、整形后可以确定被测物的转速。

4、电涡流 （如图）

当转轴转动时，传感器周期地改变着与旋转体表面之间的距离，表面产生的电涡流i和电涡流探头的输出电压UO 也周期地变化，可以用频率计测出输出电压变化的重复频率，从而测出旋转体的转速。 若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为r/min）的计算公式为 fn?60 z? 光电/霍尔--式转速表 转速的单位：r/min。

光电式转速表的特点：可以在距被测物数十毫米外非接触地测量其转速。 n＝60f/（反光片的个数z）

图8-12 霍尔接近开关应用示意图

a）外形 b）接近式 c）滑过式 d）分流翼片式

1－运动部件 2－软铁分流翼片

第 23 页 共 24 页

在图8-12d中，磁铁和霍尔接近开关保持一定的间隙、均固定不动。软铁制作的分流翼片与运动部件联动。当它移动到磁铁与霍尔接近开关之间时，磁力线被屏蔽（分流），无法到达霍尔接近开关，所以此时霍尔接近开关输出跳变为高电平。改变分流翼片的宽度可以改变霍尔接近开关的高电平与低电平的占空比。

遮断型光电断续器用于转速测量齿盘每转过一个齿，光电断续器就输出一个脉冲。通过脉冲频率的测量或脉冲计数，即可获得齿盘转速和角位移。nf转速与频率的关系式n?60z

? 电涡流

转轴的转速n（单位为r/min）的测量方法，以及计算公式

n?60f （4－2） z

图4－8 转速测量

a）带有凹槽的转轴及输出波形 b）带有凸槽的转轴及输出波形

1－传感器 2－被测物

磁电式转速表原理如下图所示。解释工作原理：穿过线圈的磁力线随齿轮的转角而不停变化。线圈产生感应电压。电压的频率和幅度都与转速成正比。f＝1/T

第 24 页 共 24 页