Датчики частоты вращения двигателя

Датчики частоты вращения двигателя

Датчики частоты вращения двигателя используются в системах управления двигателем для

• измерения числа оборотов двигателя и
• определения положения коленчатого вала (положение поршня двигателя).Число оборотов рассчитывается по интервалу между сигналами датчика скорости вращения.

Индуктивные датчики скорости вращения

Конструкция и принцип действия

Датчик монтируется прямо напротив ферромагнитного зубчатого колеса (рис. 1, поз. 7) с определенным воздушным зазором. Он имеет сердечник из магнито мягкой стали (полюсный контактный штифт, поз. 4) с обмоткой (5). Полюсный контактный штифт соединен с постоянным магнитом (1). Магнитное поле распространяется через полюсный контактный штифт, проходя в зубчатое колесо. Магнитный поток, проходящий через катушку, зависит от того, попадает ли расположение датчика напротив впадины или зуба колеса. Зубец соединяет в пучок магнитный поток рассеяния, исходящий от магнита.

Через катушку происходит усиление сетевого потока. Впадина, наоборот, ослабляет магнитный поток. Эти изменения магнитного потока при вращении зубчатого колеса индуцируют в катушке синусоидальное выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения и числу оборотов двигателя (рис. 2). Амплитуда переменного напряжения интенсивно возрастает с увеличением числа оборотов (несколько мВ. > 100 В). Достаточная амплитуда присутствует, начиная с минимального числа оборотов от 30 в минуту.

Активные датчики скорости вращения

Активные датчики скорости вращения работают по магнитостатическому принципу. Амплитуда выходного сигнала не зависит от числа оборотов. Благодаря этому можно измерять скорость вращения и при очень низком числе оборотов (квазистатическое определение числа оборотов).

Дифференциальный датчик Холла

На проводящей ток пластинке, по которой вертикально проходит магнитная индукция В, поперечно к направлению тока можно снимать напряжение UH (напряжение Холла), пропорциональное направлению тока.

В дифференциальном датчике Холла магнитное поле вырабатывается постоянным магнитом (рис. 3, поз. 1). Между магнитом и импульсным кольцом (4) находятся два сенсорных элемента Холла (2 и 3). Магнитный поток, который проходит сквозь них, зависит от того, находится ли датчик скорости вращения напротив зубца или паза. Благодаря созданию разности сигналов от обоих датчиков достигается снижение магнитных сигналов возмущения и улучшенное соотношение сигнала/шума. Боковые поверхности сигнала датчика могут обрабатываться без оцифровывания непосредственно в блоке управления.

Вместо ферромагнитного зубчатого колеса используются также многополюсные колеса. Здесь на немагнитном металлическом носителе установлен намагничивающийся пластик, который попеременно намагничивается. Эти северные и южные полюсы принимают на себя функцию зубцов колеса.

AMR -датчики

Электрическое сопротивление магниторезистивного материала (АМР, анизотропный магниторезистивный) является анизотропным.

Это означает, что оно зависит от направления магнитного поля, которое на него воздействует. Это свойство используется в АМР -датчике. Датчик находится между магнитом и импульсным кольцом. Линии поля изменяют свое направление, когда вращается импульсное (активное) колесо (рис. 4). В результате формируется синусоидальное напряжение, которое усиливается в схеме обработки данных и преобразуется в сигнал прямоугольной формы.

GMR -датчики

Усовершенствование активных датчиков скорости вращения отражено в использовании технологии GMR (ГМР) (Giant Magneto-Resistance). По причине высокой чувствительности по сравнению с датчиками АМР здесь возможны большие воздушные зазоры, за счет чего предполагаются использования в трудных сферах применения. Более высокая чувствительность производит меньше шумов фронта сигнала.

В ГМР -датчиках возможны также все двухпроводные порты, используемые ранее в датчиках скорости вращения Холла.

ДАТЧИКИ И МАГНИТНЫЕ КОЛЬЦА NTN-SNR:
различные решения для интеграции

Наш опыт в области мехатроники позволяет нам выполнять измерения положения и скорости, которые самым эффективным образом соответствуют вашей системе.

Датчик для автомобилей с электронным приводом (для электромобилей и гибридных транспортных средств): компактная и гибкая альтернатива обычному датчику

Новый датчик угла поворота NTN-SNR — это оригинальное и эффективное решение, которое позволяет измерить угол поворота подшипника. Это дает возможность управлять синхронным электродвигателем с оптимальной эффективностью.

• Компактная конструкция (осевая компактность и небольшой вес)
• Простота сборки (только одна часть)
• Нет регулировки положения датчика
• Современная точность благодаря новому запатентованному типу магнитного рисунка

Для дополнительной информации: флаер и спецификация

Датчики NTN-SNR : измерение магнитных характеристик в точном соответствии с перемещением

Благодаря сочетанию прикладных знаний в электронике и точному пониманию принципов механического перемещения компания NTN-SNR предоставляет датчики, которые могут встраиваться в ваши системы.

Отличительными характеристиками датчиков NTN-SNR являются:

• высокая разрешающая способность
• компактность
• точность измерения
• надежность при эксплуатации в экстремальных условиях
• индивидуальные решения для соответствия вашим требованиям

NTN-SNR — бренд надежной мехатроники

С момента изобретения подшипников с датчиками ASB® и разработки «проводных» исполнительных устройств компания NTN-SNR стала партнером, который предоставляет решения мехатроники для автомобилестроения.

Данный подход в сочетании с постоянно совершенствуемыми методами измерений магнитных характеристик позволяет нам предоставлять решения как для соблюдения ваших требований к электронным системам, так и к механической интеграции.

Обзор нашего ассортимента датчиков и магнитных колец

Бескорпусные магнитные датчики для печатных плат: обеспечение соответствия вашим требованиям

PMS P-ABL является программируемым интегрированным контуром, который может быть адаптирован к любым вашим требованиям к инкрементальным измерениям и измерениям абсолютным методом:

• полярные длины и программируемый коэффициент интерполяции
• сертификация AECQ100

Магнитные кольца: доступная надёжность для автомобилестроения

Магнитные кольца позволяют измерять скорость и положение посредством магнитных полюсов, расположенных по длине окружности.
Ассортимент NTN-SNR включает следующую продукцию:

• Односторонние устройства для инкрементальных измерений
• Двусторонние устройства с импульсным сигналом для псевдо-абсолютных измерений или корректирующие для абсолютных измерений.
• Специально изготовленные встраиваемые устройства или инновационные магнитные шаблоны.

Трубчатые датчики: простая сборка

Трубчатые датчики обеспечивают высокую точность измерений, датчик имеет компактный и прочный корпус, который подходит для любых целей применения:

• TTS INC: высокоточные инкрементальные измерения для гидравлических систем
• TTS P-ABL: инкрементальные или псевдо-абсолютные измерения для применения в промышленности
• TTS ABL: абсолютные измерения в точке срабатывания датчиков положения: от 13 до 17 бит (диаметр датчика положения Ø 37,5 или Ø 78,5)

Датчики для шарикоподшипников: для измерения в ограниченном пространстве

Компания NTN-SNR обеспечивает интеграцию измерительных устройств в ваше оборудование. При этом используется минимальное пространство, монтаж выполняется просто и не требуется регулирование положения датчика.

• BBS INC: промышленный стандарт
• BBS P-ABL: высокая точность с контрольными сигналами
• BBS ABL: абсолютные измерения с фактическим повышением эффективности

Датчики для линейных направляющих: преимущество неограниченного перемещения

NTN-SNR дает возможность интегрировать устройство измерения положения напрямую в линейную направляющую (LGS P-ABL). Данное решение обеспечивает:

• высокую точность
• беспроводную передачу сигнала, кабели не требуются
• высокую производительность в жестких условиях эксплуатации

Датчики для специальных целей применения

Для обеспечения точности в условиях ограниченного пространства или для простоты встраивания стандартные коммерческие датчики положения не всегда подходят для различных целей применения.

Для соблюдения ваших требований наши инженерные специалисты адаптируют и проектируют оптимальные решения для вас:

• разработка датчика TMR для высокоточных результатов применения в транспортных средствах высокой проходимости
• полностью встраиваемые датчики и магнитные кольца для транспортных средств
• дополнительное уплотнение для применения в гидромоторах
• сквозной датчик подшипника вала для применения в робототехнике

Наш эксперт рассказывает об эффективности датчика MPS40S

MPS40S (или PMS P-ABL) является единственным датчиком на рынке, который сочетает в себе высокую точность и функцию формирования контрольных импульсных сигналов. Он подходит для всех длин магнитных полюсов, в частности, для применения в очень ограниченном пространстве, когда требуется эффективность и точность. Для надёжности, в нем применяются технологии, которые были проверены в автотранспортных средствах и получили сертификацию AECQ100. Датчик походит для выполнения критических для безопасности функций.

MPS40S с соединением с магнитным кольцом (конструкции NTN-SNR) является идеальным решением для управления бесщеточными электродвигателями постоянного тока. Все, что необходимо, это только контрольные импульсы для переключения катушек, инкрементальный сигнал для передачи сигнала обратной связи скорости и установка между двумя полюсами двигателя.

Возникли вопросы о нашем центре исследований и разработки? ОБРАТИТЕСЬ К НАМ

Датчик оборотов электродвигателя Crown (149800)

Код: 149800 Гарантия: мес. —> Бренд: Crown

Введите свои данные.

• Описание

Параметры:

Датчик оборотов электродвигателя Crown (149800):

Если вы сомневаетесь при выборе детали, вы можете проконсультироваться у наших менеджеров по телефонам указанным на веб-сайте, или по электронной почте. А также уточнить стоимость и наличие, кликнув на кнопку «запросить». Вы в скором времени получите ответ по наличию и цене необходимой запасной части.

Введите свои данные.

Напишите нам и мы все вам расскажем

Не заполнены обязательные поля, пожалуйста, повторите попытку!

Спасибо! Ваше сообщение отправлено. В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер.

Введите свой номер телефона c кодом
города для заказа звонка.

Не заполнены обязательные поля, пожалуйста, повторите попытку!

Спасибо! Ваше сообщение отправлено.
В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер.

Введите свой номер телефона c кодом
города для ответа на вопрос.

Оставьте отзыв:

Как быстро с вами связались?

При заказе в нерабочее время – отсчитывая от начала следующего рабочего дня.

Адрес и контакты:

Условия возврата и обмена:

Компания осуществляет возврат и обмен этого товара в соответствии с требованиями законодательства.

Сроки возврата:

Возврат возможен в течение 14 дней после получения (для товаров надлежащего качества).
Обратная доставка товаров осуществляется по договоренности.

Закон РФ «О защите прав потребителей» 2016 г.:

Статья 25. Право потребителя на обмен товара надлежащего качества.

1. Потребитель вправе обменять непродовольственный товар надлежащего качества на аналогичный товар у продавца, у которого этот товар был приобретен, если указанный товар не подошел по форме, габаритам, фасону, расцветке, размеру или комплектации. Потребитель имеет право на обмен непродовольственного товара надлежащего качества в течение четырнадцати дней, не считая дня его покупки. Обмен непродовольственного товара надлежащего качества проводится, если указанный товар не был в употреблении, сохранены его товарный вид, потребительские свойства, пломбы, фабричные ярлыки, а также имеется товарный чек или кассовый чек либо иной подтверждающий оплату указанного товара документ. Отсутствие у потребителя товарного чека или кассового чека либо иного подтверждающего оплату товара документа не лишает его возможности ссылаться на свидетельские показания. Перечень товаров, не подлежащих обмену по основаниям, указанным в настоящей статье, утверждается Правительством Российской Федерации.

Условия оплаты и доставки:

1. Способы доставки:
   • Самовывоз
     Склад компании находится по адресу: Московская обл., г. Одинцово, ул. Западная, д. 13
   • Доставка курьером по Москве и обл.
   • Транспортная компания «Деловые Линии»
   • Другие транспортные компании
2. Регионы доставки:
   • Беларусь, все регионы
   • Россия, все регионы
   • Казахстан, все регионы
   • Армения, все регионы

Доставка и самовывоз осуществляется после оплаты, если иное не согласовано с руководством.

Датчик оборотов двигателя своими руками

Датчик вращения двигателя схема на транзисторах

Электродвигатель подключается к самодельной конструкции строго с соблюдением полярности, через ограничительное сопротивление R1. При подаче питания на схему в точке соединения нижнего вывода двигателя и сопротивления R1 генерируются пульсации постоянного напряжения амплитудой от 0,3 до 0,6 В в зависимости от качества сборки и модели электродвигателя. Это пульсирующее, в момент включения двигателя напряжение имеет хаотичную форму. Разделительная емкость C1 отсекает постоянную составляющую напряжения, поэтому на базу биполярного транзистора поступает только переменная часть управляющего напряжения. При нормальной работе электродвигателя переменное напряжение в базе периодически немного открывает транзистор, не давая зарядится емкости C2 и открыться полевому транзистору. Неполярный конденсатор С2 кроме того еще и стабилизирует напряжение «исток — затвор» полевого транзистора, обеспечивая мягкое звучание сигнального капсюля HA1.
При остановке электродвигателя из-за обрыва внутренней цепи обмотки, попадание между лопастями любого инородного предмета и т.п, пульсации напряжения идущие на базу биполярного транзистора оканчиваются. Транзистор запирается, этому также помогает шунтирующее сопротивление R2). Полевой транзистор в этот самый момент, как раз открывается, так как получает управляющее напряжение через сопротивление R3. Как только напряжение на затворе полевого транзистора достигнет уровня трех вольт, он откроется и подсоединит через себя звуковой капсюль со встроенным генератором звуковой частоты.

Звуковой генератор обладает довольно громким звуком, который можно услышать на приличном расстоянии. Звуковая сигнализация орет до тех пор, пока схема не будет отключена или пока вновь не запустится электродвигатель. При замыкании контактов тумблера SB1 электродвигатель начинает работать в полную силу, при этом другая группа контактов разрывает цепь звукового генератора.
Конструкция в наладке и регулировке не нуждается и начинает работать сразу после подачи питания. При увеличении емкости C1 и номинала сопротивления R1 чувствительность увеличивается, а снизить ее можно уменьшением значения сопротивления R2.

Датчик вращения двигателя, маховика, вала

Основной принцип работы этого устройства собранного своими руками заключается в том, чтобы периодически прерывать поток инфракрасного излучения следующий от излучателя Д1 к приемнику Д2. Для этого к любому вращающемуся элементу системы достаточно прикрепить специальную пластину, которая периодически проходила бы и прерывала световой поток между излучателем и приёмником, или можно установить диск с несколькими отверстиями.

Схема датчика вращения работает так. При пуске электродвигателя преобразователь, фиксирующий вращение посылает импульсные сигналы на вход К511ЛА5. При непрерывном следовании импульсов от датчика в схему, емкости С3 и С4 будут разряжены, создавая на входах Д 1/4 и Д 1/1 нулевые логические уровни. На выходах 11 и 3 тогда будут логические единицы (Работа логического элемента И-НЕ), которые отпирают третий транзистор, закрывая четвертый. Питание на обмотку реле реле поступать не будет. В случае аварийного срабатывания датчика, подача импульсов останавливается, нули на выходах логических элементов закрывают Т3 и открывают Т4, включая реле, а оно либо блокирует схему, либо включает аварию.

В роли чувствительного элемента датчика, применен ИК излучатель в паре с фотодиодом ФД – 25, печатная плата конструкции приведена на рисунке ниже.

Рисунок печатной платы я рекомендую перенести в программу Sprint Layout, и уже с помощью ее, воспользоваться способом ЛУТ при изготовлении печатных плат

Модуль датчика вращения двигателя предназначен в основном для определения скорости вращения вала электродвигателя. Этот модуль в паре с микроконтроллером способен узнать и положение вала.

Этот датчик вращения измеряют величину благодаря регистрации некоторых событий, затем их количество соотносится с периодом времени, за которые они случились. Так в данной схеме измеряется скорость – под событиями здесь понимают импульсы, полученные в результате срабатывания оптического датчика во время вращения диска на валу электродвигателя с прорезями. Датчик вращения состоит из фототранзистора и светодиода, фотоэлемент воспринимает наличие или отсутствие излучения идущего от светодиода.

Представленная ниже схема может быть применена для отправки полученных импульсов в микроконтроллер. Основой схемы является распространенный оптический датчик типа OS25B10 со светодиодом и фототранзисторным выходом в одном корпусе.

Микросхема сдвоенного компаратора LM393, настроена на работу в роли простого триггера Шмита. Зелёный светодиод (LED1) показывает наличие приложенного к схеме напряжения, а красный LED2 контролирует выход модуля датчика скорости электродвигателя. Рекомендуемое рабочее напряжение схемы составляет 4.5 — 5.5 вольт.

Резистор R1 (180 Ом) используется в схеме датчика вращения для ограничения рабочего тока светодиода внутри оптического преобразователя OS25B10. Если нужно вы можете изменить его номинал для ваших условий. Также можно подстроить значение сопротивления R2 (10 КОм) для получения нужного уровня напряжения для вашей схемы. Резистор R7 (10 КОм) является подтягивающим сопротивлением.

Помещаемый в слот датчика энкодерный диск подходящего разделяет оптический преобразователь так, чтобы с одной стороны диска был светодиод, а с другой фототранзистор. Если путь светового луча не блокируется диском, фотоэлемент будет пропускать ток, иначе он будет закрыт.

Понадобилось на работе контролировать обороты двигателя. Решили использовать датчик Холла. На муфту установленную на валу двигателя приклеили пару неодимовых магнитов. Для датчика Холла сделали схему на компараторе, чтобы фиксировать моменты прохождения магнита напротив датчика. Схема приведена на рис.1

Рис. 1 Принципиальная схема тахометра

Описание работы

Датчик Холла AHSS49 на каждый проход магнита, закрепленного на валу двигателя формирует импульс амплитудой около 1 вольта, со смещением относительно земляной шины на +2,5 В.

Полученный сигнал поступает на вход компаратора IC1 LM311, который формирует управляющие импульсы для выходной опто-развязки OC1 PC817, выход которой присоединяется ко входу контроллера, подтянутому через сопротивление 1-2 кОм к питанию контроллера. В промышленных контроллерах, такие резисторы предустановлены и требуется только конфигурирование входных цепей. Порог срабатывания компаратора IC1 настроен на напряжение 2,6 В. Настраивая компаратор на более высокое напряжение можно получить более узкие импульсы на выходе — это связано с тем, что импульсы на выходе датчика Холла имеют форму близкую к треугольной.

Конденсаторы С1, С2 предназначены для снижения импульсных помех и исключения ложных срабатываний компаратора.

Схема была смакетирована на самодельной монтажной плате см. рис.2 Для публикации была подготовлена разводка печатной платы см. Приложения к статье.

Рис.2 Макет схемы усиления сигнала датчика Холла

Установка датчика около муфты вала двигателя см.рис.3 Датчик Холла был установлен таким образом, чтоб при прохождении магнитов установленных на муфте они оказывались на расстоянии пимерно 5 мм напротив датчика Холла. При установке на валу двух магнитов результирующая частота на выходе платы удваивается. При установке 4 магнитов возрастает в 4 раза. Большее число магнитов устанавливается для подсчета частоты вращения низко-оборотных двигателей. Соответственно, при измерении частоты вращения двигателя результат делится на число магнитов установленных на валу двигателя.

Рис.3 Установка датчика на кронштейне вблизи муфты на валу двигателя

Выход тахометра может быть организован несколькими способами в зависимости от решаемых задач

Схема приведенная на рис. 1 при работе с промышленными контроллерами может не дать устойчивого срабатывания на каждый импульс поскольку 2 p-n перехода опто-развязки PC817 при полном открытии будут давать падение напряжения около 1 В. И , в этом случае, дискретные входы пром.контроллера выполненные на КМОП микросхемах будут срабатывать неустойчиво, в этом случае имеет смысл реализовать схему выхода на полевом N-канальном транзисторе. Вариант схемы с выходом на полевом N-канальном транзисторе приведен на рис.4 . Для управления полевым транзистором пришлось задействовать дополнительный вход контроллера (клемма Х1). В случае если входов контроллера для этого не хватает, можно использовать дополнительный источник питания + 5В, подключив его к клемме Х1. Рабочий вход (клемма Х2) замыкается полевым транзистором и сформированные импульсы поступают на вход контроллера Х2.

Рис.4 Вариант схемы с выходом на полевом N-канальном транзисторе с дополнительной гальванической развязкой

Если дополнительная гальваническая развязка выхода не нужна, можно использовать схему рис.5

Рис.5 Вариант схемы с выходом на полевом N-канальном транзисторе без дополнительной опторазвязки

Рис. 6 Осциллограмма выходного сигнала для варианта схемы см. рис. 4

На этих страницах вы узнаете о моих работах, изделиях и идеях. Я постараюсь дополнять свои видео текстом и изображениями, а так-же тем, что пропустил или вырезал из роликов. С уважением Шенрок Александр.

Ярлыки

Как сделать таходатчик.

Регулятор оборотов, с поддержанием мощности, о котором я рассказывал ранее, работает не только с коллекторными двигателями от стиральных машин. Но и с любым другим коллекторным двигателем рассчитанным на 220Вольт. Если двигатель рассчитан на постоянный ток, то потребуется небольшая доработка.
Для того, чтоб эта схема работала, нужно установить на двигатель датчик оборотов (таходатчик). Он будет отслеживать обороты вала двигателя и посылать сигналы на микросхему, которая в свою очередь будет управлять двигателем. Данная схема может работать с разными датчиками, и импульсными, и датчиком постоянного тока. Таходатчик постоянного тока — это может быть обычный микромоторчик из игрушек. Если вал двигателя и моторчика соединить, то при вращении двигателя моторчик будет вырабатывать электричество, чем быстрей вращать, тем больше напряжение. Вот по этому напряжению микросхема и будет следить за оборотами и регулировать двигатель. Подключается такой датчик к разъёму Х3.
Импульсных таходатчиков я знаю несколько. Это оптопара и датчик холла или обычная катушка на сердечнике в паре с магнитом. Оптопара — это на валу двигателя стоит диск с окошками (или окошком), с одной стороны диска источник света, с другой фотоэлемент. При вращении якоря фотоэлемент реагирует на «окошко» и посылает импульс на микросхему. Чем быстрее вращение, тем больше импульсов. Для датчика холла или катушки на якорь болгарки устанавливаем кольцевой магнит небольшого диаметра. Только ВНИМАНИЕ! с диаметральным намагничиванием, аксиальное намагничивание не подойдёт!

Полюсов может быть не обязательно 2, а 4, 6, и т. д.
теперь при вращении якоря полюса будут меняться и если поставить датчик холла то он будет посылать импульсы на микросхему в зависимости от полярности. Так-же можно поставить катушку (любую) или головку магнитофона и они тоже будут реагировать на смену полярности и посылать импульсы. Такие магниты и встречаются в комп. технике Например в куллерах, дисководах флоппидисков, сидиромах, жёстких дисках и др. Кстати, в них-же имеются и датчики холла.
Такие датчики подключаются к разъёму Х2.