IFM速度传感器的工作原理

IFM速度传感器

MX5017

MXD41,7 安戈/赫/2M/中国

金属齿轮的非接触检测

应用于开关频率，最高可达 15,000 Hz

可准确检测齿轮

工作温度范围大

经由法兰适配器快速安装

速度感测器

IFM速度传感器是工业自动化领域常用的检测设备，主要用于测量旋转物体（如电机轴、齿轮、传送带轮等）的转速或线速度。其工作原理基于不同的检测技术，常见类型包括电磁感应式、霍尔效应式、光电式等，以下分别介绍各类的核心原理：

一、电磁感应式速度传感器（磁电式）

核心原理：电磁感应定律

结构组成：由磁铁、线圈、铁芯等组成，通常搭配一个带齿的金属圆盘（齿轮）安装在旋转轴上。

工作过程：当齿轮随轴旋转时，齿牙交替靠近和远离传感器的铁芯。

齿牙靠近时，铁芯与齿轮之间的磁隙减小，磁通量增加；齿牙离开时，磁隙增大，磁通量减小。

磁通量的变化会在线圈中感应出交变电动势（电压信号），其频率与齿轮的转速成正比（转速越高，齿牙交替频率越快，感应电压频率越高）。

传感器内部电路对交变信号进行放大、整形（如转化为方波），输出脉冲信号或模拟信号（如 4-20mA），后续设备通过计算脉冲频率即可得到转速。

IFM速度传感器特点：

无需外部电源（部分被动式），结构简单，抗油污、粉尘能力强，适用于恶劣工业环境（如齿轮箱、电机转速检测）。

二、霍尔效应式速度传感器

核心原理：霍尔效应

结构组成：包含霍尔元件、磁铁，通常搭配带磁性的旋转体（如磁钢、带凸极的磁环）。

工作过程：霍尔元件处于磁铁产生的恒定磁场中，当旋转体的磁性部分（如磁钢）经过霍尔元件时，磁场强度发生变化。

根据霍尔效应，磁场变化会使霍尔元件两端产生与磁场强度成正比的霍尔电压。

旋转体持续转动时，磁场周期性变化，霍尔电压随之产生周期性脉冲信号，脉冲频率与转速成正比。

传感器电路对脉冲信号处理后，输出数字信号（如 NPN/PNP 开关信号）或模拟信号，用于转速计算。

IFM速度传感器特点：

响应速度快，输出信号稳定，可检测低速运动，需配合磁性旋转体使用，适用于电机、泵类设备的转速监测。

三、光电式速度传感器

核心原理：光电转换

结构组成：分为透射式（发光二极管、光敏三极管、带孔圆盘）和反射式（发光二极管、光敏三极管、反光标记）。

工作过程：透射式：带孔圆盘随轴旋转，当孔对准发光二极管与光敏三极管时，光线穿过孔照射到光敏三极管，使其导通；无孔部分遮挡光线时，光敏三极管截止，产生脉冲信号。

反射式：旋转体表面有反光贴纸（或反光区域），发光二极管发射的光线照射到旋转体，反光区域反射光线至光敏三极管使其导通，非反光区域无反射则截止，形成脉冲信号。

脉冲频率与旋转体转速成正比，经电路处理后输出速度信号。

特点：

精度高，无接触磨损，适用于洁净环境（如食品、医药设备），但易受粉尘、油污遮挡影响，需保持光路清洁。

IFM速度传感器总结

IFM 速度传感器的核心逻辑是将旋转运动的机械量（转速）通过物理效应（电磁感应、霍尔效应、光电转换）转化为电信号（脉冲或模拟量），再通过电路处理输出可被控制系统识别的信号，最终实现转速的实时监测。不同类型的传感器根据检测原理适配不同的应用场景，用户需根据环境（如油污、粉尘）、转速范围、安装条件选择合适的型号。