电涡流速度传感器测量旋转物体速度时,要求被测物体表面有“特征结构"(如齿轮齿、槽、凸台),主要是为了将连续的旋转运动转换为离散的脉冲信号,从而通过检测脉冲频率来计算转速。具体原因如下:
信号生成机制
当旋转物体(如转轴)的齿或槽经过传感器时,会周期性改变传感器探头与被测体之间的距离,导致线圈阻抗变化,从而输出周期性电压脉冲。若表面光滑无特征,传感器无法产生可识别的周期性信号。
特征结构尺寸的影响
齿宽/槽宽:决定脉冲信号的占空比。若齿宽与槽宽不等,可能导致信号幅值或宽度不一致,但不影响信号周期(即频率)。
槽深/齿高:影响涡流强度。过浅的槽可能减弱信号幅值,但通常不影响周期;过深的槽可能增强信号,但需确保不超出传感器线性范围。
齿数:直接决定单位转角的脉冲数。齿数越多,每转产生的脉冲数越多,测量分辨率越高。
材料要求
被测体为导电材料(如金属导体),以产生足够的涡流效应。非导电材料(如塑料)无法形成有效涡流,传感器无输出。
总结
特征结构的作用是将转速转换为可计数的脉冲频率,其尺寸主要影响信号幅值和稳定性,而信号周期(频率)由旋转速度和齿数共同决定。因此,设计时需确保齿/槽的尺寸足够产生清晰脉冲,并匹配传感器的检测灵敏度。