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在轨道车辆上使用的速度传感器

导读: 这种类型的速度传感器通常有2个霍尔传感器,永磁体,和信号处理电路组成。当速度传感器扫描旋转的齿轮时,永磁体的磁场发生变化。磁场的变化被霍尔传感器记录下来,在电路的比较环节被转换成方波,在驱动环节被放大。

  这种类型的速度传感器通常有2个霍尔传感器,永磁体,和信号处理电路组成。当速度传感器扫描旋转的齿轮时,永磁体的磁场发生变化。磁场的变化被霍尔传感器记录下来,在电路的比较环节被转换成方波,在驱动环节被放大。

  然而,霍尔传感器的性能受温度影响很大。所以决定速度传感器的灵敏度和信号的相位差的因素不只是齿轮的安装气隙,还取决于温度。温度的影响大大降低了传感器和齿轮之间的安装气息的最大允许值。在室温下,一个标准的模数为2的测量齿轮安装气隙可以做到2-3mm,但是当所需的温度范围在-40度到+120度时,最大允许气隙降到了1.3mm。

  我们通常要求我们的测量齿轮不但分辨率要高,而且体积要小,所以在这种要求下,测量轮的最大气息就越小。模数是1的高分辨率小齿轮的允许最大气隙范围在0.5-0.8mm。

  对于设计工程师来说,传感器的气隙,如果速度传感器要求的安装气隙越小,对设备整体的设计要求就高。安装气隙允许的范围小,就限制了被测电机外壳的机械安装公差和测量齿轮对于输出信号的允许误差范围 。所以,对于机车电机的制造厂家和操作人员来说都愿意选择安装气隙范围较大的速度传感器。

  在实际操作过程中,速度传感器输出信号的幅值随着安装气隙的增大而迅速减小(如图四)。对于传感器的生产商来说,他们需要尽可能的对信号幅制进行补偿,同时对相位差也要进行相应的补偿。通常的做法是测出传感器工作的温度,从而根据温度信息对相位差进行补偿,这就是我们通常说的温度补偿。但是,这样做也有两个缺点:第一,信号的相位差和温度并不成线性关系。第二,并不是每一个传感器的相位差都是一样的。所以,传统的传感器对温度的适应性有待于提高。

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