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转速表的原理和分类


转速表的原理和分类

       转速表是机械行业必备的仪器之一,用来测定电机的转速、线速度或频率。常用于电机、电扇、造纸、塑料、化纤、洗 衣机、汽车、飞机、轮船等制造业。 大多常用的为手持离心式转速表。转速仪测量在国民经济的各个领域,都是必不可少的。
   
        工作原理
   
        转速表将接收的数字脉冲信号(由传感器发出的),处理后直接读入cpu的计数口,经软件计算出转速、和指针相应的位置,再通过cpu的控制口,放大后驱动步进电机正负方向旋转,指示相应转速值(指针直接安装在步进电机的旋转轴上),步进电机走一步仅为三分之一度。
   
        1、静力矩大指针不易抖动,抗振性能强。
   
        2、采用单片微处理器通过软件设计,所以精度高、抗干扰性强。
       
        3、小时计采用液晶显示,无机械部分,所以更可靠和更具有时代感。      
   
        分类
   
        转速表包括离心式转速仪、磁性转速仪、电动式转速仪、磁电式转速仪、闪光式转速仪、电子式转速仪等类型。
   
        离心式转速仪

        离心式转速仪利用离心力与拉力的平衡来指示转速。 离心式转速仪是蕞传统的转速测量工具,是利用离心力原理的机械式转速仪;测量精度一般在1~2级,一般就地安装。一只优良的离心式转速仪不但有准确直观的特点,还具备可靠耐用的优点。但是结构比较复杂 。
   
        磁性转速仪

        磁性转速仪利用旋转磁场,在金属罩帽上产生旋转力,利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速。 磁性转速表,是成功利用磁力的一个典范,是利用磁力原理的机械式转速仪;一般就地安装,用软轴可以短距离异地安装。磁性转速仪,因结构较简单,目前较普遍用于摩托车和汽车以及其它机械设备。异地安装时软轴易损坏。
   
        电动式转速仪

        电动式转速仪由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。小型交流发电机产生交流电,交流电通过电缆输送,驱动小型交流电动机,小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。磁性转速头与小型交流电动机同轴连接在一起,磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速;电动式转速,异地安装非常方便,抗振性能好,广泛运用于柴油机和船舶设备。
   
        磁电式转速仪

        磁电式转速仪是磁电传感器加电流表,异地安装非常方便。
   
        闪光式转速仪
   
        闪光式转速仪利用视觉暂留的原理。闪光式转速仪,除了检测转速(往复速度)外,还可以观测循环往复运动物体的静像,对了解机械设备的工作状态,是一必不可少的观测工具。
   
        电子式转速仪

        电子技术的不断进步,使这一类转速仪有了突飞猛进的发展。电子式转速仪是一个比较笼统的概念:以现代电子技术为基础,设计制造的转速测量工具。它一般有传感器和显示器,有的还有信号输出和控制。因为传感器和显示器件方面的多种多样,还有测量方法的多样性,很难像前五种一样来归类。这里将电子类转速计,从传感器和二次仪表分开来分类。如果从安装使用方式上来分,还有就地安装式、台式、柜装式和便携式以及手持式。   1、转速传感器:转速传感器从原理(或器件)上来分,有磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式、介质电磁感应式等。另外还有间接测量转速的转速传感器:如加速度传感器(通过积分运算,间接导出转速),位移传感器通过微分运算,间接导出转速),等等。测速发电机和某些磁电传感器在线性区域,可以直接通过交流有效值转换,来测量转速 ;大多数都输出脉冲信号(近似正弦波或矩形波)。针对脉冲信号测转速的方法有:频率积分法(也就是F/V转换法,其直接结果是电压或电流),和频率运算法(其直接结果是数字)。2、转速显示仪:显示仪从指示形式来分有指针式、数字式、图形及其混合式和虚拟仪表等;⑴指针式:①动圈式:线圈、游丝指针联于一旋转轴上,给线圈输入电流,线圈感应出磁力,且互成正比;磁力与游丝的扭力平衡,扭力与指针转角成正比,指针的角度也就反映出输入电流的大小;②动磁式:正交线圈中电流的变化,导致合成磁场方向的变化,而指针附着在单对极的永磁体上,指针反映电流的变化。③电动式:双向旋转的马达带动电位器的旋转,电位器的取样值与输入信号电压比较,决定双向旋转马达正转、反转或停止,与电位器联动的指针正确反映输入信号的大小。上述三式指针类表头中,电动式表头属于电子类,动磁式表头和动圈式表头本身不属于电子类,当与表头配套的传感器或表头驱动需要供电电源时,且依赖现代电子技术时,这里就把它归为电子类 。 ⑵数字式、图形及其混合式:主要是从器件来区分,有数码管、字段式液晶、液晶屏、荧光管、荧光屏、等离子屏和EL屏等。显示技术是一门专门的技术,本文会涉及一些显示技术,但不做展开阐述。 ⑶虚拟转速仪:随着计算机的普及,利用计算机做显示和操作平台的虚拟仪表,也越来越被广泛运用,有关开发运用技术,可以浏览NI公司的网站。
   
        上述六种转速仪,具有各自独特的结构和原理,既代表着不同时期的技术发展水平,也体现人类认识自然的阶段性发展过程。 时代在不断前进,有些东西将会成为历史;但留心回顾一下,不禁要惊叹前贤的匠心!离心式转速仪,是机械力学的成果;磁性式转速仪,是运用磁力和机械力的一个典范;电动式转速仪,巧妙运用微型发电机和微型电动机将旋转运动异地拷贝;磁电式转速仪,电流表头和传感器都是电磁学的普及运用;闪光式转速仪,人类认识自然的同时也认识了自我,体现了人类的灵性;电子式转速仪,电子技术的千变万化,给了我们今天五彩缤纷的世界,同样也造就了满足人们各种需要的转速测量仪表。转速表还可分为:接触式转速表(机械式转速表)、非接触式转速表(光电式转速表)、脉冲式转速表、汽油机转速表和柴油机转速表等。
   
        转速表包括离心式转速仪、磁性转速仪、电动式转速仪、磁电式转速仪、闪光式转速仪、电子式转速仪等类型。
   
        离心式转速仪

        离心式转速仪利用离心力与拉力的平衡来指示转速。 离心式转速仪是蕞传统的转速测量工具,是利用离心力原理的机械式转速仪;测量精度一般在1~2级,一般就地安装。一只优良的离心式转速仪不但有准确直观的特点,还具备可靠耐用的优点。但是结构比较复杂 。
   
        磁性转速仪

        磁性转速仪利用旋转磁场,在金属罩帽上产生旋转力,利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速。 磁性转速表,是成功利用磁力的一个典范,是利用磁力原理的机械式转速仪;一般就地安装,用软轴可以短距离异地安装。磁性转速仪,因结构较简单,目前较普遍用于摩托车和汽车以及其它机械设备。异地安装时软轴易损坏。
   
        电动式转速仪

        电动式转速仪由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。小型交流发电机产生交流电,交流电通过电缆输送,驱动小型交流电动机,小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。磁性转速头与小型交流电动机同轴连接在一起,磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速;电动式转速,异地安装非常方便,抗振性能好,广泛运用于柴油机和船舶设备。
   
        磁电式转速仪

        磁电式转速仪是磁电传感器加电流表,异地安装非常方便。
   
        闪光式转速仪

        闪光式转速仪利用视觉暂留的原理。闪光式转速仪,除了检测转速(往复速度)外,还可以观测循环往复运动物体的静像,对了解机械设备的工作状态,是一必不可少的观测工具。
   
        电子式转速仪

        电子技术的不断进步,使这一类转速仪有了突飞猛进的发展。电子式转速仪是一个比较笼统的概念:以现代电子技术为基础,设计制造的转速测量工具。它一般有传感器和显示器,有的还有信号输出和控制。因为传感器和显示器件方面的多种多样,还有测量方法的多样性,很难像前五种一样来归类。这里将电子类转速计,从传感器和二次仪表分开来分类。如果从安装使用方式上来分,还有就地安装式、台式、柜装式和便携式以及手持式。   1、转速传感器:转速传感器从原理(或器件)上来分,有磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式、介质电磁感应式等。另外还有间接测量转速的转速传感器:如加速度传感器(通过积分运算,间接导出转速),位移传感器通过微分运算,间接导出转速),等等。测速发电机和某些磁电传感器在线性区域,可以直接通过交流有效值转换,来测量转速 ;大多数都输出脉冲信号(近似正弦波或矩形波)。针对脉冲信号测转速的方法有:频率积分法(也就是F/V转换法,其直接结果是电压或电流),和频率运算法(其直接结果是数字)。2、转速显示仪:显示仪从指示形式来分有指针式、数字式、图形及其混合式和虚拟仪表等;⑴指针式:①动圈式:线圈、游丝指针联于一旋转轴上,给线圈输入电流,线圈感应出磁力,且互成正比;磁力与游丝的扭力平衡,扭力与指针转角成正比,指针的角度也就反映出输入电流的大小;②动磁式:正交线圈中电流的变化,导致合成磁场方向的变化,而指针附着在单对极的永磁体上,指针反映电流的变化。③电动式:双向旋转的马达带动电位器的旋转,电位器的取样值与输入信号电压比较,决定双向旋转马达正转、反转或停止,与电位器联动的指针正确反映输入信号的大小。上述三式指针类表头中,电动式表头属于电子类,动磁式表头和动圈式表头本身不属于电子类,当与表头配套的传感器或表头驱动需要供电电源时,且依赖现代电子技术时,这里就把它归为电子类 。 ⑵数字式、图形及其混合式:主要是从器件来区分,有数码管、字段式液晶、液晶屏、荧光管、荧光屏、等离子屏和EL屏等。显示技术是一门专门的技术,本文会涉及一些显示技术,但不做展开阐述。 ⑶虚拟转速仪:随着计算机的普及,利用计算机做显示和操作平台的虚拟仪表,也越来越被广泛运用,有关开发运用技术,可以浏览NI公司的网站。
   
        上述六种转速仪,具有各自独特的结构和原理,既代表着不同时期的技术发展水平,也体现人类认识自然的阶段性发展过程。 时代在不断前进,有些东西将会成为历史;但留心回顾一下,不禁要惊叹前贤的匠心!离心式转速仪,是机械力学的成果;磁性式转速仪,是运用磁力和机械力的一个典范;电动式转速仪,巧妙运用微型发电机和微型电动机将旋转运动异地拷贝;磁电式转速仪,电流表头和传感器都是电磁学的普及运用;闪光式转速仪,人类认识自然的同时也认识了自我,体现了人类的灵性;电子式转速仪,电子技术的千变万化,给了我们今天五彩缤纷的世界,同样也造就了满足人们各种需要的转速测量仪表。转速表还可分为:接触式转速表(机械式转速表)、非接触式转速表(光电式转速表)、脉冲式转速表、汽油机转速表和柴油机转速表等。

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