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线速度传感器的工作原理解析
发布时间:2020-12-28   点击次数:161次

线速度传感器主要有磁电式速度传感器、激光多普勒测速传感器和微波多普勒测速传感器。

 

磁电式速度传感器

 

磁电式速度传感器又称为磁电感应式速度传感器,根据法拉第电磁感应定律,N 匝线圈在磁场中运动切割磁力线或线圈所在磁场的磁通变化时,线圈中所产生的感应电动势e的大小决定于穿过线圈的磁通量φ 的变化率,即

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磁通变化率与磁场强度、磁路磁阻和线圈的运动速度有关,故若改变其中一个因素,都会改变线圈的感应电动势。磁电式传感器主要是恒定磁通磁电感应式传感器,又可分为动圈式和动磁式速度传感器。

 

激光多普勒测速

 

如下图所示,激光多普勒测速传感器应用多普勒效应,采用低频率的激光发射器,向被测物体发射激光,由光传感器来测量反射光的多普勒频移(当发射源与接收体之间存在相对运动时,接收体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息频率不相同,这种现象称为多普勒效应,接收频率与发射频率之差称为多普勒频移),从而达到对速度的测量。激光的频率远远高于微波,不能够像微波和超声波那样直接用电子学频率计数的方法来测量,主要是采用光学干涉的方法。

 

工业中常常需要测定和控制生产线上的各种物体的运动速度,如轧制中的钢板、拉制中的线材、纸张、塑料膜、纤维等的速度。激光多普勒测速传感器是实现这种测量的有效手段。

 

微波测速

 

微波泛指频率 300~3000MHz 的高频电磁波频段。这一频段的电磁波沿直线传播,定向性好,可用于速度测量。当发射源与接收体之间存在相对运动时,接收体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息的频率不相同,这种现象称为多普勒效应,接收频率与发射频率之差称为多普勒频移。

 

采用高频无线电波的多普勒效应可以设计多普勒测速雷达(radar,Radio Detection And Ranging,无线电检测和测距),使普通的以测量物体位置为目的的雷达能力大为提高。微波多普勒测速的原理是测量运动物体表面反射波频率的改变。微波多普勒雷达不但可以遥测很远目标的方位和距离,而且可以测量目标的速度的大小和方向。微波多普勒测速原理如下图所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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