转速测量方案

转速（速度）在线测量方案选择时，一般要考虑的问题有以下几点：

1. 被测物体运动的速度范围；超

低速 (0. ０ 2～ 2.00r/min)

低速 (0.5 ～ 500r/min)

中高速 (10 ～ 20000r/min)

高速 (500 ～ 200000r/min)

超高速 (500 ～ 600000r/min)

全速 (0.020 ～ 600000r/min)

2. 被测物体可测点几何形状；

轴（光轴 /带孔/ 带槽/ 带销/叶片）

传动齿轮 / 皮带

3. 环境条件；

4. 动态 / 静态显示、记录、控制；

5. 误差、响应时间、输出控制形式等；

测速范围作为基本参数，直接关系到传感器和测速仪的选择；比如在 20 ～ 20000r/min

这一测速范围，函盖了低速、中高速，满足这一测速范围的传感器和测速仪表品种比较多；如 果测速范围在 20r/min 以下，甚至 0.1r/min

以下 , 这就是超低转速测量，不是普通的传感器和

测速仪表能满足的了。

被测物体可测点几何状况及环境条件，往往是传感器和测速仪的最大制约因数。比如一

种微型电机，被测旋转轴直径只有 1.5mm，只有端面露在外面，且此轴没有负载能力，如何检

测？再如被测物体转速

0.10 ～ 2.00r/min, 要求测量仪表输出 4～ 20mA的标准信号，测量环境

70 摄氏度，这就要求传感器和测速仪不光满足测速范围的要求，还要满足环境温度的要求。

被测物体可测点几何形状，关系到适用传感器的品种，可测点周边空间关系到选用传感

器的可安装性，可测点环境关系到传感器和仪表的耐受特性。

动态测量和静态测量，关系到测量方法和瞬时转速的概念，静态测量一般选用的采样时

间为 0.5 秒到 2 秒，超低转速时，可延时到 60 秒。动态测量一般采样时间选择小于 0.1 秒，

高速采样时，要求采样时间不超过0.02

秒。

在线测量有时作为观测手段，只需要显示；有时作为反馈，用于系统调节，有时用于报

警控制。

误差、响应时间、输出控制形式，直接关系到测量目的能否达到。

以上决定转速（速度）在线测量方案选择的几点要素，主要针对安装以及测速范围与环

境条件等方面的适用性；在线测量方案还要求简单可靠，经济有效。

从传感器的安装方式来分，有接触式和非接触式两种；按传感器的类别来分，就有磁

电、磁敏、光电（光纤）、霍尔等方式，下面先从这两个侧面来介绍转速传感器的选用方案：

方案 1：接触式测量

这种测量方式一般适用中、低转速的测量。传感器与被测旋转轴，通过弹性联轴器连

接，传感器安装固定时，要求出轴与被测旋转轴尽量保持同一条直线，在较高速时尤其严格。

这种测速方式一般选用的传感器有光电、磁电和霍尔等式样，一般测速范围在

0～ 4000

转 / 分。测速时每周脉冲数在

100 以下（如 SGB-4A 光电转速传感器）。在转速低于

CHA-1 光电编码器），每周脉冲数可高达

1转/分

时，可选用光电编码器（如

2000 以上。这种接触式

测量在 6000 转 / 分 ～几十万转 / 分就不能满足要求，我们一般可选用以下几种非接触式测量方

式。

方案 2：盘式磁性测量

被测旋转轴上固定一个发讯盘，发讯盘上一个同心圆上均匀分布若干个孔或凹槽，转速

传感器可为磁电转速传感器（

SM-16）或磁敏转速传感器（ SMS-10/12 ）。

发讯盘均匀分布

1～ 100 个孔或凹槽（发讯盘的材料为导磁材料如低碳钢或电工钢），

传感器的感应距离在

0.5 ～ 2mm左右；发讯盘上均匀分布

2～ 6mm左右。

2～ 8 个磁钢时（发讯盘的材料可以是

非导磁材料），传感器的感应距离在

在低转速时，过去为满足计数式转速表的测量要求，一般发讯盘选用均匀分布

60 个孔

或凹槽，现在也可以选用

1～ 100 个孔或凹槽。如选用接近开关，感应距离可达 4～ 6mm.；发

讯盘只要选用导电材料就可以。这种方案中的发讯盘，往往可以借用系统本身就有的齿轮、皮

带轮等。

如果发讯盘既不能选用导磁材料，也不能选用导电材料，还可以选用以下方案。

方案 3：遮断式光电测量

遮断式光电测量 1

遮断式光电测量

2

发讯盘不管是什么材料，只要在遮光盘的同心圆上均匀分布若干个通光的孔或槽，槽形

光电传感器固定在遮光盘工作的位置上，这种方案，一般不能用在粉尘较多的场合。

方案 4：反射光电测量

当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时，可以直接在被测轴上粘贴反光标签（或在光

洁的轴上涂黑），用光电传感器（

WO-DNPW2）或光纤传感器来测量。测量距离在

5～ 80mm。反

光标签容易污损的环境下，需即时更换，当然还可以用下面的方案。

方案 5：轴式磁性测量

轴式磁性测量

1

轴式磁性测量 2

当被测轴上本身就有孔或凹槽，打一个凹坑拧一个螺钉或者镶嵌磁钢较容易时，如轴

式磁性测量 1, 可以选用磁敏 (SMS-16/22) 磁电转速传感器 (SM-16/22) 来测量。如轴式磁性测量

2, 可以选用磁电转速传感器 (SZMB-1) 来测量；轴式磁性测量，要求轴或凸出的材料是导磁的钢

铁。感应距离 1mm左右。测量范围： 0～ 10 万转 / 分。在高速轴上打凹坑拧螺钉镶嵌磁钢时一

定要考虑动平衡。

磁敏、磁电、霍尔和部分接近开关同属磁性传感器，但它们也有适用性的差异，选用

时注意以下比较。

几种磁性传感器的性能比较：

传感器

典型型号 SMS-16 SMS-12 SMS-10

测数范围 ( 频 感应对 率范围 ) 0 ～ 10kHz

象 铁、电 工钢 铁、电

0 ～ 20kHz

工钢

检测距离

应用场合

磁敏传感 器

0.5 ～ 1.5

速度、位

移 移

速度、位

0.5 ～4

磁电传感

SM-16

器

霍尔传感

Hal-12

器

接近开关 LJ-12

50~5000Hz

电工钢 0.5 ～1

速度

0 ～ 10kHz

速度、位

磁铁

1 ～ 5

移

0~200Hz

金属

1 ～ 5

速度、位

移

以上仅列举了几种常见的转速测量方法中传感器的选择。系统工程中还要根据测量的

环境、转速范围，以及系统的现有条件和具体工程要求来综合考虑传感器的选用方案。比如在

无刷直流马达作驱动的系统中，转速信号的来源可直接从直流马达的反馈信号中取得。