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     有關(guān)于德國IFM易福門速度傳感器DI602A的安全使用

單位時間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度，與之相對應(yīng)的就有線IFM速度傳感器和角IFM速度傳感器，我們都統(tǒng)稱為IFM速度傳感器。

傳感器（sensor）是一種將非電量（如速度、壓力）的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓脑鶕?jù)轉(zhuǎn)換的非電量不同可分為壓力傳感器、IFM速度傳感器、溫度傳感器等，是進行測量、控制儀器及設(shè)備的零件、附件。

在機器人自動化技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)運動速度測量較多，而且直線運動速度也經(jīng)常通過旋轉(zhuǎn)速度間接測量。例如：測速發(fā)電機可以將旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)變成電信號，就是一種IFM速度傳感器。測速機要求輸出電壓與轉(zhuǎn)速間保持線性關(guān)系，并要求輸出電壓陡度大，時間及溫度穩(wěn)定性好。測速機一般可分為直流式和交流式兩種。直流式測速機的勵磁方式可分為他勵式和永磁式兩種，電樞結(jié)構(gòu)有帶槽的、空心的、盤式印刷電路等形式，其中帶槽式最為常用。

隨著現(xiàn)今精密制造業(yè)的崛起和節(jié)省成本的需求，非接觸測速傳感器會慢慢取接觸式測速傳感器。而現(xiàn)在市場上精度較高、的非接觸激光測速傳感器就是ZLS-Px像差測速傳感器。像差測速傳感器有兩個端口：一個發(fā)射端口，發(fā)出LED光源；一個是高速拍照端口，實現(xiàn)CCD面積高速成像對比，通過在極短時間內(nèi)的兩個時間的圖像對比，分辨被測物體移動的距離，結(jié)合傳感器內(nèi)部的算法，實時輸出被測物體的速度。如圖所示，①LED光發(fā)射口，②攝像接收口，③、④接線端，⑤固定螺孔 。①LED光發(fā)射口對著被測物發(fā)射出激光，經(jīng)反射到②攝像接收口，接收到信號后傳給信號處理器，通過算法計算出它的速度。

ZLS-Px像差測速傳感器能同時測量兩個方向的速度、長度，不但能覺察被測體是否停止，而且能覺察被測體的運動方向。將傳感器固定在穩(wěn)定的支架上，確保轉(zhuǎn)動物體轉(zhuǎn)動過程不會產(chǎn)生過大的振動，從而能測出轉(zhuǎn)動被測體的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。

傳統(tǒng)的測速大多以旋轉(zhuǎn)式運動速度測量和直線運動速度測量，但現(xiàn)實工業(yè)自動化中有不少非規(guī)律性的測速，比如運動員運動測速，交通車輛測速，高爾夫球速測量等情況下，雷達測速傳感器可以滿足這些要求。

旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器按安裝形式分為接觸式和非接觸式兩類。

接觸式

接觸式旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器與運動物體直接接觸。當(dāng)運動物體與旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器接觸時，摩擦力帶動傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個脈沖代表著一定的距離值，從而就能測出線速度。

接觸式旋轉(zhuǎn)IFM速度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。但是接觸滾輪的直徑是與運動物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長。而脈沖數(shù)對每個傳感器又是固定的。影響傳感器的測量精度。要提高測量精度必須在二次儀表中增加補償電路。另外接觸式難免產(chǎn)生滑差，滑差的存在也將影響測量的正確性。

非接觸式

非接觸式旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器與運動物體無直接接觸，非接觸式測量原理很多，以下僅介紹兩點，供參考。

[1].光電流速傳感器

葉輪的葉片邊緣貼有反射膜，流體流動時帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪每轉(zhuǎn)動一周光纖傳輸反光一次，產(chǎn)生一個電脈沖信號?？捎蓹z測到的脈沖數(shù)，計算出流速。

[2].光電風(fēng)速傳感器

風(fēng)帶動風(fēng)速計旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動后帶動凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。光纖被凸輪輪盤遮斷形成一串光脈沖，經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換成定信號，經(jīng)計算可檢測出風(fēng)速。

非接觸式旋轉(zhuǎn)IFM速度傳感器壽命長，無需增加補償電路。但脈沖當(dāng)量不是距離整數(shù)倍，因此速度運算相對比較復(fù)雜。

旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器的性能可歸納如下：

(1).傳感器的輸出信號為脈沖信號，其穩(wěn)定性比較好，不易受外部噪聲干擾，對測量電路無特殊要求。

(2).結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。功能齊全的微機芯片，使運算變換系數(shù)易于獲得，故IFM速度傳感器應(yīng)用極為普遍。

(1)光電式車速傳感器--由帶孔的轉(zhuǎn)盤兩個光導(dǎo)體纖維，一個發(fā)光二極管，一個作為光傳感器的光電三極管組成。一個以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動機控制電腦或點火模塊提供足夠功率的信號，光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(開關(guān)脈沖)。發(fā)光二極管透過轉(zhuǎn)盤上的孔照到光電二極管上實現(xiàn)光的傳遞與接收。

(2)磁電式車速傳感器--模擬交流信號發(fā)生器，產(chǎn)生交變電流信號，通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。磁組輪上的逐個齒輪將產(chǎn)生一一對應(yīng)的系列脈沖，其形狀是一樣的。輸出信號的振幅與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比(車速)，信號的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。發(fā)動機控制電腦或點火模塊正是靠這個同步脈沖信號來確定觸發(fā)電火時間或燃油噴射時刻的。

磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，主要是利用磁阻元件來做轉(zhuǎn)速測量的。磁阻元件有一個特性，就是其阻抗值會隨著磁場的強弱而變化。通常磁電式傳感器內(nèi)裝有磁性鐵，使傳感器預(yù)先帶有一定的磁場，當(dāng)金屬的檢測齒輪靠近傳感元件時，齒輪的齒頂與齒谷所產(chǎn)生的磁場變化使得傳感元件的磁阻抗也跟著變化。但是磁阻元件的阻抗值隨溫度變化很大，用一個磁阻元件測量轉(zhuǎn)速時，溫漂影響非常厲害，這使磁阻元件的應(yīng)用受到很大的限制?？墒俏覀冃∫皽y器的傳感器卻不同，它采用了2個磁阻元件，不僅補償了溫度的影響，還大大地增強了傳感器的靈敏度。

磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的原理圖，由兩個磁阻元件和兩個電阻構(gòu)成的電橋回路，其差動輸出信號即檢測信號被取出后直接送到DC放大器進行放大。這里簡單地把框圖再說明一下。為了調(diào)整兩個磁阻元件的阻抗差異，電橋回路里還加入了可調(diào)電位器作為阻抗的平衡調(diào)整。平衡電橋的輸出接DC放大器。若檢測用齒輪采用漸開線齒輪時，輸出波形幾乎和正弦波差不離。信號經(jīng)過放大后，被送到整形回路進行整形，使其變成上沿和下沿跳變得更快的矩形波。輸出回路采用集電極輸出，輸出阻抗約為330Ω左右。指示器LED會隨著輸出波形的Hi、Lo變換而點滅。整個電路由5V電壓驅(qū)動，電路內(nèi)有5V電壓輸出的執(zhí)行器。電源的輸入電壓與其他傳感器相同，為DC12V±2V。磁阻元件被封裝在傳感器的頂端，考慮到安裝時有方向性，所以在傳感器上標(biāo)有位置對準(zhǔn)的記號。

(3)霍爾式車速傳感器--它們主要應(yīng)用在曲軸轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上，用于開關(guān)點火和燃油噴射電路觸發(fā)，它還應(yīng)用在其它需要控制轉(zhuǎn)動部件的位置和速度控制電腦電路中。由一個幾乎*閉合的包含磁鐵和磁極部分的磁路組成，一個軟磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿過磁鐵和磁極間的氣隙，在葉片轉(zhuǎn)子上的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達霍爾效應(yīng)傳感器，而沒有窗口的部分則中斷磁場。

(4)車輪轉(zhuǎn)速傳感器—檢測車輪轉(zhuǎn)速并將檢測結(jié)果輸出ECU，主要是的作用是在汽車制動的控制和驅(qū)動控制這兩方面;

(5)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器---檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，通常利用曲軸位置傳感器來檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速并輸出來實現(xiàn)的。用于燃油噴射量、點火提前角、動力傳動控制等;

(6)減速傳感器---其主要的是要檢測汽車在減速的時候的減速速度，也是將這個信號回傳到ECU，汽車制動的控制和驅(qū)動控制這兩方面。

(7)車速傳感器---通常是直接或者間接檢測汽車輪胎的轉(zhuǎn)速來來獲得的，主要是體現(xiàn)在我們可以在汽車行駛的時候可以知道自己的行駛的車速。

（8）旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器的結(jié)構(gòu)和特征

旋轉(zhuǎn)式IFM速度傳感器按安裝形式分為接觸式和非接觸式兩類。

（9）接觸式旋轉(zhuǎn)IFM速度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，因此傳感器使用中必須施加一定的正壓力或著滾輪表面采用摩擦力系數(shù)大的材料，盡可能減小滑差。

用于速度監(jiān)控的緊湊型估算單位

DI602A

DGA4012-WPKG/US/3D

適合在危險區(qū)域的應(yīng)用

針對旋轉(zhuǎn)速度，有關(guān)速度過慢的可靠非接觸式監(jiān)控

2 合 1：在緊湊外殼中包含IFM速度傳感器和評估單元

通過指導(dǎo)按鈕對開關(guān)點進行輕松設(shè)定

用于直接連接至 PLC