速度传感器是把线速度 / 角速度转换成电信号的装置,分接触式与非接触式两大类,工业与汽车领域常用。
一、分类与原理
1)接触式(滚轮 / 摩擦传动)
原理:滚轮与运动面接触,摩擦带动旋转,内置编码器输出脉冲,由脉冲数换算线速度。
特点:结构简单、便宜;但有磨损、滑差,长期下降。
2)非接触式(主流,无磨损)
- 霍尔效应(Hall)原理:齿轮 / 磁体旋转→磁场变化→霍尔元件输出脉冲,频率对应转速。特点:供电型、抗油污振动、低速好;汽车 ABS / 曲轴 / 电机常用。
- 磁电式(可变磁阻 VR)原理:齿圈旋转→磁通量变化→线圈产生交变电压,幅值随速度升高。特点:无源(无需供电)、耐高温、可靠;发动机、重型机械常用。
- 光电编码器原理:光栅盘 + 光耦,旋转时通光 / 遮光产生脉冲,分辨率高。特点:高、高分辨率;怕尘污、振动;伺服电机、数控机床常用。
- 电涡流 / 电容式原理:金属靠近→涡流 / 电容变化→输出速度信号。特点:适合油污、潮湿、非磁环境;低速工业应用。
- 超声波 / 激光(多普勒)原理:发射波→反射频移→算速度;或测飞行时间差。特点:远距离、非接触;交通测速、风速、流速常用。
二、关键参数(选型必看)
测量对象:线速度(m/s、km/h)或角速度(rpm、rad/s)。
量程: / 速度(如 0–1000 rpm)。
/ 分辨率:误差百分比、每转脉冲数(PPR)。
输出信号:脉冲(NPN/PNP)、正弦波、模拟电压、RS485/CAN。
供电:5–24 VDC(霍尔 / 光电)或无源(磁电)。
环境:温度、防护等级(IP65/IP67)、抗振动。
三、典型应用
汽车:ABS 轮速、曲轴 / 凸轮轴转速、变速箱转速。
工业自动化:电机 / 风机 / 泵转速、传送带速度、切割线速度。
交通:雷达测速、轨道车速监测。
能源:发电机 / 涡轮机转速、风机监测。
四、选型速览
要低成本、简单:选磁电式(无源)。
要抗油污振动、低速稳定:选霍尔。
要高、伺服控制:选光电编码器。
要非接触、恶劣环境:选电涡流 / 超声波。
