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4.1_4 转速与转矩传感器在线视频

4.1_4 转速与转矩传感器

下一节:4.2_1 变送器的构成原理

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4.1_4 转速与转矩传感器课程教案、知识点、字幕

同学们好 本讲我们讲述转速传感器

转速传感器主要用来检测主机的转速和转向

发电原动机转速和透平转速等

常用的转速传感器有

测速发电机和磁脉冲式转速传感器

一 测速发电机

测速发电机利用导体切割磁力线

所产生的感应电势与转速成比例的原理

把转速变换成相应的感应电势

测速发电机有直流和交流两种形式

直流测速发电机输出的是直流电压

其电压大小与转速成正比

式中k呢是比例系数

U的大小反映了主机转速的高低

U的极性呢反映了主机的转向

由于直流测速发电机存在

电刷等部件容易呢引起故障

故在新型船舶中越来越多地

采用交流测速发电机

交流测速发电机输出的电压信号是交变的

需要对它呢进行相敏整流

和滤波后变成直流电压信号

同直流测速发电机一样

该电压信号能反映主机的转速和转向

测速发电机测得的转速信号可送到

转速表来指示主机的转速和转向

但作为控制系统中的转速反馈

和转速逻辑鉴别信号

因不能使用负电压的转速信号

故必须呢经过整流把倒车负极性电压信号

转换成正极性电压信号

如图所示

磁脉冲式转速传感器属于

非接触式测速装置

它没有运动部件

不会发生磨损

具有使用寿命长

检测精度高的特点

如图所示

它由永久磁铁1

软磁芯2

线圈3

和非导磁性外壳4组成

图中5呢是一个安装在主机主轴上的

铁磁材料齿轮 通常呢是盘车机齿轮

传感器呢靠近齿轮安装

齿顶之间呢保持一个较小的间隙

主机转动时

齿顶和齿谷呢交替经过

引起呢线圈内的磁通交替变化

使线圈呢感应出一系列脉冲信号

脉冲频率f呢取决于齿数z和转速n

有下列公式关系

传感器输出的感应电势脉冲信号呢较弱

波形呢也不理想

所以呢要把脉冲信号呢送入整形放大电路

使其转换成同频率的有较大幅值的矩形波

然后呢 矩形波再经频率

电压转换电路变换成电压信号

也就是呢把转速按比例

转换成相应的电压信号

该电压信号的大小反映了转速的高低

为了检测主机的转向

需安装两个磁头

且它们之间错位1/4齿距

使两个磁头所产生的脉冲信号

在相位上相差1/4周期

这两个磁头输出的脉冲信号经整形放大后

分别送至D触发器的D端和CP端

由其输出端Q是1或0来判别主机呢

是正转或反转

原理呢如图所示

当齿轮沿正车方向转动时

D触发器D端的正脉冲

总比CP端超前了1/4周期

即呢CP端在脉冲上升沿时

D端呢总是1信号

所以呢输出端Q保持1信号

表示主机呢在正车方向运转

当齿轮倒车方向转动时

D触发器CP端的正脉冲

总比D端超前1/4周期

即呢CP端在脉冲的上升沿时,

转矩传感器用来检测主机的

有效输出功率

其工作原理是输出轴的扭矩

与轴的扭转角度成比例

扭矩传感器有多种结构类型

这里仅介绍一种相位差式扭矩传感器

其原理呢如图所示

在主轴上根据两个齿轮

及两个磁脉冲传感器1和2

安装时确保在主轴扭矩为零时

两个齿轮的齿顶和齿槽沿轴线方向的投影重合

当主轴受到扭矩作用时

由于轴的扭转变形

将导致两个齿轮的轮齿错位

两个磁脉冲传感器输出的

矩形波1和矩形波2就存在相位差

测量和处理电路通过检测这个相位差的大小

并根据两个齿轮的间距

和轴的弹性模量计算出主轴所受扭矩的大小

由于两个齿轮相对位置呢已经固定

而主轴的弹性模量呢不变

因此呢相位差的大小仅与扭矩大小有关

显然呢相位差越大

扭矩呢也就越大

以上介绍的是机舱常见的几种模拟量传感器

除此之外

还有水中含油浓度传感器

曲柄箱油雾浓度传感器

火灾探测器和主机工况监测传感器等

将在其他章节结合相关内容呢进行介绍

除了模拟量传感器之外

实际上呢还有开关量传感器

例如呢浮子开关

温度开关和压力开关等

这些开关量传感器的内容

将在其他相关章节中进行阐述

以上是对传感器的介绍

谢谢大家的聆听

轮机自动化课程列表:

第一章 走进船舶自动化机舱

-第一节 走进船舶自动化机舱

--Video

第二章 反馈控制系统的概念

-第一节

--2.1_1认识反馈控制系统的组成

--2.1_2反馈控制系统的详细组成

--2.1_3反馈控制系统传递方框图

--2.1_4反馈控制系统的工作过程

--2.1_5反馈控制系统的分类

--2.1_6自动控制系统的其他形式

-第一节--作业

-第二节

--2.2_1控制系统动态过程的概念

--2.2_2控制系统的典型输入信号

--2.2_3评定控制系统动态过程品质指标

-第二节--作业

-第三节

--2.3 反馈控制系统认识实验

第三章 调节器基本作用规律

-第一节

--3.1_1调节器基本作用规律概述

--3.1_2双位作用规律的概念

--3.1_3浮子式液位双位控制系统

--3.1_4双位式压力调节器

-第一节--作业

-第二节

--3.2_1比例作用规律的定义

--3.2_2比例带的概念

-第二节--作业

-第三节

--3.3_1积分作用规律

--3.3_2比例积分作用规律

-第三节--作业

-第四节

--3.4_1微分作用规律

--3.4_2比例微分作用规律

-第四节--作业

-第五节

--3.5 比例积分微分作用规律

-第五节--作业

第四章 传感器和变送器

-第一节

--4.1_1温度传感器

--4.1_2 压力传感器

--4.1_3 液位与流量传感器

--4.1_4 转速与转矩传感器

-第一节--作业

-第二节

--4.2_1 变送器的构成原理

--4.2_2 气动差压变送器

--4.2_3 电动差压变送器

--4.2_4 差压变送器的应用实例

-第二节--作业

-第三节

--4.3_1 气动差压变送器实验

--4.3_2 电动差压变送器实验

第五章 执行机构

-第一节

--5.1 气动执行机构

-第二节

--5.2 电动执行机构

第六章 冷却水温度控制系统

-第一节

--6. 冷却水温度控制系统

第七章 燃油供油单元自动控制系统

-第一节

--7.1_1供油单元系统概述1

--7.1_2供油单元系统概述2

--7.1_3燃油粘度控制的基本过程

-第二节

--7.2_1 VISCOCHIEF燃油黏度控制系统1

--7.2_2 VISCOCHIEF燃油黏度控制系统2

第八章 燃油净油单元自动控制系统

-第一节

--8.1燃油净油单元自动控制系统1

-第二节

--8.2燃油净油单元自动控制系统2

第九章 船用燃油辅锅炉的自动控制系统

-第一节

--9.1 船用燃油辅锅炉自动控制系统概述

-第二节

--9.2_1锅炉水位变化特点

--9.2_2水位的双位自动控制

--9.2_3水位的定值自动控制

-第三节

--9.3_1蒸汽压力的双位自动控制

--9.3_2蒸汽压力的定值自动控制

-第四节

--9.4_1点火及燃烧时序控制

--9.4_2自动安全保护

第十章 主机遥控系统基础知识

-第一节

--10.1_1认识船舶主机遥控系统

--10.1_2主机遥控系统组成

--10.1_3 主机遥控系统的主要功能

-第二节

--10.2_1 气动阀件1

--10.2_2气动阀件2

-第三节

--10.3换向逻辑及其控制

-第四节

--10.4起动逻辑及其控制

-第五节

--10.5制动逻辑及其控制

-第六节

--10.6转速与负荷控制

-课后练习

--10课后练习

第十一章 船舶柴油主机气动操纵系统

-第一节

--11.1气动操纵系统1

-第二节

--11.2气动操纵系统2

-第三节

--11.3气动操纵系统3

-11课后练习

第十二章 主机遥控系统实例

-第一节

--12.1 AC C600遥控系统的结构组成

-第二节

--12.2 分布式处理单元

-第三节

--12.3 车钟系统及操作部位切换

-第四节

--12.4 AC C600面板

-第五节

--12.5 AC C600控制与安全保护功能

-12课后练习

第十三章 机舱监控与报警系统概述

-第一节

--13.1认识船舶机舱监控与报警系统

-第二节

--13.2参数类型

-第三节

--13.3_1监控与报警系统的组成与功能概述

--13.3_2声光报警和参数与状态显示功能

--13.3_3打印记录、报警延时和报警闭锁功能

--13.3_4延伸报警、失职报警和值班呼叫等其他功能

-13课后作业

第十四章 机舱监控与报警系统实例

-第一节

--14.1 K-Chief 600监控与报警系统的结构组成

-第二节

--14.2 分布式处理单元DPU

-第三节

--14.3 网关

-第四节

--14.4操作站OS

-第五节

--14.5软件界面

-第六节

--14.6_1监控与报警功能

--14.6_2综合控制功能之泵的控制

--14.6_3综合控制功能之阀门遥控

--14.6_4综合控制功能之PID过程反馈控制

--14.6_5综合控制功能之电力管理系统

--Video

-14课后练习

第十五章 船舶火灾监控系统

-第一节

--15船舶火灾监控系统

第十六章 油分浓度监视报警系统

-第一节

--16油分浓度监视报警系统

第十七章 曲柄箱油雾浓度监视报警系统

-第一节

--17曲柄箱油雾浓度监视报警系统

4.1_4 转速与转矩传感器笔记与讨论

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