電磁式回転検出器動作原理

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歯車外付け型電磁式検出器は、通常回転軸に取り付けられた検出歯車の歯先に近接させ、回転速度に比例した周波数の信号を発生します。永久磁石、検出コイル、ヨークより構成されており、ヨークの近傍で磁性体が近づくと、検出コイルを通過する磁束が変化し、変化分に比例した周波数の誘起電圧が検出コイルに生じます。磁束は周波数 f =回転速度(r/ min )×歯数/60 (Hz )の脈動をしますので、これが検出器の回転信号として出力されることになります。

 

特長として、1 .構造が簡単である 2 .電源は不要である 3 .小型である 4 .保守の必要がない等であり、信頼性の高い回転計測ができるものとして多方面で数多く使用されております。 歯車内蔵型電磁式回転検出器は、機械側の回転軸にカップリングで接続し、回転速度に比例した周波数の信号を発生します。永久磁石、検出歯車、内歯歯車で構成されている磁気回路中で、シャフトに取付けた検出歯車の回転により、磁束の変化が生じ、変化分に比例した周波数の誘起電圧が検出コイルに生じます。磁束は周波数 f =回転速度(r/min )×検出歯車の歯数/60 (Hz )の脈動をしますので、これが検出器の回転信号として出力されます。

磁電式回転検出器動作原理

イラスト(磁電式回転検出器動作原理)

MP-981

磁電式回転検出器は、磁気抵抗素子を応用し、主に回転測定に適するよう、設計されています。磁気抵抗素子は、磁界の強さによって素子の抵抗値が変化するものであり、通常、マグネットによって一定磁界を与えておき、検出金属(歯車)が素子に近づいた時、磁界が変化し、その変化分を抵抗値の変化として検出しています。磁気抵抗素子の抵抗値の温度依存性は大変大きく、一つの素子による測定は、温度ドリフトが大きいため、本検出器は、この素子を2 個使用し、温度補償および感度向上の両点に改善がなされています。
磁気抵抗素子2 個と、抵抗2 個により、図のようにブリッジ回路を構成し、差動出力として、検出信号を取り出し、DC アンプで増幅しています。ここで簡単に、ブロック図の説明をします。磁気抵抗素子の抵抗値のバラツキを調整するため、ブリッジ回路にポテンショを使用し、ブリッジ出力をDC アンプに接続します。なお、検出歯車として、インボリュート歯車を使用した場合、出力波形はほぼサイン波となります。DCアンプの出力は波形整形回路へ渡され、立ち上がり、下がりの速い矩形波とします。出力回路はトランジスタのコレクタが出力され、出力インピーダンスは約330Ωとなっています。インジケータ用のLEDは、出力波形がHIからLOへ変化するときのみ点灯します。回路全体を5Vの電圧で駆動するため、回路内部に5Vの電圧レギュレータを有し、入力電圧は、他の検出器と同様に、DC12V±2Vで駆動することが出来ます。磁気抵抗素子は、検出器の先端に配列され、検出において方向性があるため、検出器には位置合わせ用のマークが記されています。

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光電式回転検出器動作原理

LG-916 image
LG-9200 測定可能範囲

LG-916 測定範囲

イラスト(光電式回転検出器動作原理図)

  LG- 9200 は、反射型光電スイッチであり、検出器先端にオプトファイバを使用し、特に微小物体の検出、回転体の検出に適しています。検出器内に、光源(LED )、受光素子(フォトトランジスタ)および、アンプを内蔵しているため、小型で使用しやすい設計となっています。光源はパルス変調方式を行ない、外乱光の影響に強く、さらに、動作表示灯も内蔵しているため、動作状態を確認できます。発振回路は、光源の発光ダイオードを点灯するパルス変調回路であり、非安定マルチバイブレータ方式を行なっています。発振周波数は約7kHz 、パルス幅約25 μs に設定しています。
光源から発光されたパルス光は、検出対象物に反射され、フォトトランジスタの出力を交流増幅回路で、適当なレベルに増幅した後、検波回路で整流、積分を行ない、直流電圧に変換します。次段の波形整形回路において、この直流電圧が設定レベルに達した時、出力がHI となり、レベル以下になった時、LO となります。動作表示灯は、出力レベルがHI の時点灯し、動作確認が行なえます。

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最終更新日:2007/8/20



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