轉速測量方案    

轉速（速度）在線測量方案選擇時，一般要考慮的問題有以下幾點：

1.被測物體運動的速度范圍；

  超低速(0.10～2.00r/min)

  低速(0.5～500r/min)

  中高速(20～20000r/min)

  高速(500～200000r/min)

  超高速(500～600000r/min)

  全速(0.10～600000r/min)

2.被測物體可測點幾何形狀；

  軸（光軸/帶孔/帶槽/帶銷/葉片）

  傳動齒輪/皮帶

3.環境條件；

4.動態/靜態顯示、記錄、控制；

5.誤差、響應時間、輸出控制形式等；

測速范圍作為基本參數，直接關系到傳感器和測速儀的選擇；比如在20～20000r/min這一測速范圍，函蓋了低速、中高速，滿足這一測速范圍的傳感器和測速儀表品種比較多；如果測速范圍在20r/min以下，甚至0.1r/min以下,這就是超低轉速測量，不是普通的傳感器和測速儀表能滿足的了。

被測物體可測點幾何狀況及環境條件，往往是傳感器和測速儀的最大制約因數。比如一種微型電機，被測旋轉軸直徑只有1.5mm，只有端面露在外面，且此軸沒有負載能力，如何檢測？再如被測物體轉速0.10～2.00r/min,要求測量儀表輸出4～20mA的標準信號，測量環境70攝氏度，這就要求傳感器和測速儀不光滿足測速范圍的要求，還要滿足環境溫度的要求。

被測物體可測點幾何形狀，關系到適用傳感器的品種，可測點周邊空間關系到選用傳感器的可安裝性，可測點環境關系到傳感器和儀表的耐受特性。

動態測量和靜態測量，關系到測量方法和瞬時轉速的概念，靜態測量一般選用的采樣時間為0.5秒到2秒，超低轉速時，可延時到60秒。動態測量一般采樣時間選擇小于0.1秒，高速采樣時，要求采樣時間不超過0.01秒。

在線測量有時作為觀測手段，只需要顯示；有時作為反饋，用于系統調節，有時用于報警控制。

誤差、響應時間、輸出控制形式，直接關系到測量目的能否達到。

以上決定轉速（速度）在線測量方案選擇的幾點要素，主要針對安裝以及測速范圍與環境條件等方面的適用性；在線測量方案還要求簡單可靠，經濟有效。

從傳感器的安裝方式來分，有接觸式和非接觸式兩種；按傳感器的類別來分，就有磁電、磁敏、光電（光纖）、霍爾等方式，下面先從這兩個側面來介紹轉速傳感器的選用方案：

方案1：接觸式測量

這種測量方式一般適用中、低轉速的測量。傳感器與被測旋轉軸，通過彈性聯軸器連接，傳感器安裝固定時，要求出軸與被測旋轉軸盡量保持同一條直線，在較高速時尤其嚴格。

這種測速方式一般選用的傳感器有光電、磁電和霍爾等式樣，一般測速范圍在0～4000轉/分。測速時每周脈沖數在100以下（如SGB-4A光電轉速傳感器）。在轉速低于1轉/分時，可選用光電編碼器（如SGDBM-01光電編碼器），每周脈沖數可高達2000以上。這種接觸式測量在6000轉/分～幾十萬轉/分就不能滿足要求，我們一般可選用以下幾種非接觸式測量方式。 

方案2：盤式磁性測量

被測旋轉軸上固定一個發訊盤，發訊盤上一個同心圓上均勻分布若干個孔或凹槽，轉速傳感器可為磁電轉速傳感器（SM-16/22）或磁敏轉速傳感器（SMS-16/22）。

發訊盤均勻分布1～100個孔或凹槽（發訊盤的材料為導磁材料），傳感器的感應距離在1mm左右；發訊盤上均勻分布2～8個磁鋼時（發訊盤的材料可以是非導磁材料），傳感器的感應距離在2～6mm左右。

在低轉速時，過去為滿足計數式轉速表的測量要求，一般發訊盤選用均勻分布60個孔或凹槽，現在也可以選用1～100個孔或凹槽。如選用接近開關，感應距離可達4～6mm.；發訊盤只要選用導電材料就可以。這種方案中的發訊盤，往往可以借用系統本身就有的齒輪、皮帶輪等。

如果發訊盤既不能選用導磁材料，也不能選用導電材料，還可以選用以下方案。 

方案3：遮斷式光電測量

遮斷式光電測量1

遮斷式光電測量2

發訊盤不管是什么材料，只要在遮光盤的同心圓上均勻分布若干個通光的孔或槽，槽形光電傳感器固定在遮光盤工作的位置上，這種方案，一般不能用在粉塵較多的場合。

方案4：反射光電測量

當被測軸上不能安裝發訊盤或遮光盤時，可以直接在被測軸上粘貼反光標簽（或在光潔的軸上涂黑），用光電傳感器（WO-DNPW2）來測量。測量距離在5～80mm。反光標簽容易污損的環境下，需即時更換，當然還可以用下面的方案。

方案5：軸式磁性測量

        軸式磁性測量1

軸式磁性測量2

當被測軸上本身就有孔或凹槽，打一個凹坑擰一個螺釘或者鑲嵌磁鋼較容易時，如軸式磁性測量1,可以選用磁敏(SMS-16/22)磁電轉速傳感器(SM-16/22)來測量。如軸式磁性測量2,可以選用磁電轉速傳感器(SZGB-1)來測量；軸式磁性測量，要求軸或凸出的材料是導磁的鋼鐵。感應距離1mm左右。測量范圍：0～60萬轉/分。在高速軸上打凹坑擰螺釘鑲嵌磁鋼時一定要考慮動平衡。

磁敏、磁電、霍爾和部分接近開關同屬磁性傳感器，但它們也有適用性的差異，選用時注意以下比較。

幾種磁性傳感器的性能比較：

以上僅列舉了幾種常見的轉速測量方法中傳感器的選擇。系統工程中還要根據測量的環境、轉速范圍，以及系統的現有條件和具體工程要求來綜合考慮傳感器的選用方案。比如在無刷直流馬達作驅動的系統中，轉速信號的來源可直接從直流馬達的反饋信號中取得。

取得轉速信號后，信號送入二次儀表。二次儀表除簡單的數字顯示外，品類繁多，下表列出幾個常見的智能轉速數字顯示儀，并將它們的功能對比列出，以便取得完整的轉速測量方案。關于轉速表的選擇，可以參見：《轉速表用戶選型指導意見書》

常用轉速表的功能比較：

    安裝方式：柜裝