轉速傳感器是將旋轉物體的轉速轉換為電量輸出的傳感器。轉速傳感器屬于間接式,可用機械、電氣、磁、光和混合式等方法制造。
在實際的校準過程中,轉速表和轉速傳感器從概念、信號輸出的類型等看都不同,故原先的轉速表檢定規(guī)程從檢定項目、檢定設備等都不能*傳感器的檢定要求。
1.轉速傳感器的測量方法
轉速傳感器雖然按照原理不同有很多分類,但其大多都輸出脈沖信號(近似正弦波或矩形波),針對脈沖信號測轉速的方法有:
(1)頻率積分法
其基本方法為F/V轉換法,該方法輸出為電壓或電流,只要通過頻率和電流的轉換(集成電路)就能與電流或電壓輸入型的指針表和數字表匹配。
目前,常用的集成電路其轉換準確度可優(yōu)于1%,但在低頻測量時該方法便無能為力,此時可采用單片機或FPGA,做F/D和D/A轉換,其轉換準確度在0.05%~0.5%之間,量程從0~2Hz到0~20kHz。
(2)頻率運算法
其直接結果是數字,在顯示準確度、可靠性、成本和使用靈活性上有一定要求時,就可直接采用脈沖頻率運算型轉速儀。在頻率運算方法中,有定時計數法(測頻法)、定數計時法(測周法)和同步計數計時法。
定時計數法(測頻法)在測量上有±1的誤差,低速時誤差較大;定數計時法(測周法)也有±1個時間單位的誤差,在高速時,誤差也很大。同步計數計時法綜合了上述兩種方法的優(yōu)點,在整個測量范圍都達到了很高的準確度,萬分之五以上的轉速測量儀表基本都采用這種方法。
2.轉速傳感器的校準方法
目前針對各類型傳感器的校準項目,主要從傳感器的非線性、重復性、遲滯性等角度進行計量,通常是對傳感器輸出的直流量進行分析。由于轉速傳感器輸出一般為脈沖信號,故不能采取上述校準項目。
由于沒有專門針對轉速傳感器的檢定規(guī)程或校準規(guī)范,為應對當前傳感器的校準,本實驗室采取轉速表檢定規(guī)程中的部分檢定項目,具體校準和誤差計算方法仍依據原規(guī)程,建議針對傳感器的校準項目如下:(1)基本誤差;(2)示值變動性;(3)回程誤差。
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