KMI15系列集成转速传感器的原理与应用

 

摘要：集成转速传感器具有灵敏度高、测量范围宽、*干扰能力强、外围电路简单等优点，是传统的分立式转速传感器的升级换代产品。文中介绍了KMI15系列磁阻式集成转速传感器的工作原理与典型应用。

    关键词：转速传感器；磁阻；电磁干扰滤波器；KMI15

转速属于常规电测参数。测量转速时经常采用磁阻式传感器或光电式传感器进行非接触性测量，传统的磁阻式传感器是由磁钢、线圈等分立元件构成的，亦可用耳塞机改装而成。但这种传感器存在一些缺点：*，灵敏度低，传感器与转动齿轮的*大间隙（亦称磁感应距离）只有*点几毫米；第二，在测量*旋转物体的转速时，因安装不牢固或受机械振动，容易与齿轮发生碰撞，*性较差；第三，这种传感器所产生的是幅度很低且变化缓慢的模拟电压信号，因此，需要经过放大、整形后变成沿口陡直的数字频率信号，才能送给数字转速仪或数字频率计测量转速，而且外围电路比较复杂；第四，它无法测量*低（接近于*）的转速，因为这时磁阻式传感器可能检测不到转速信号。

目前，转速传感器正朝着高灵敏度、高*性和全集成化的方向发展，典型产品有飞利浦（Ｐｈｉｌｉｐｓ）公司生产的ＫＭＩ１５系列磁阻式集成转速传感器。该传感器性能优良，*性好，稳定*，是分立式转速传感器理想的升级换代产品。ＫＭＩ１５系列包括ＫＭＩ１５－１、ＫＭＩ１５－２、ＫＭＩ１５－４等型号，它们的工作原理相同，*性能指标略有差异。下面就以ＫＭＩ１５－１为例来介绍该系列集成转速传感器的工作原理与具体应用方法。

１　ＫＭＩ１５－１型传感器的性能特点

ＫＭＩ１５－１芯片内含*磁钢、磁敏电阻传感器和ＩＣ。它利用ＩＣ来完成信号变换功能，其输出的电流信号频率与被测转速成正比，电流信号的变化幅度为７ｍＡ～１４ｍＡ。由于其外围电路比较简单，因而很容易配二次仪表测量转速。

ＫＭＩ１５－１器件的测量范围宽，灵敏度高，它的齿轮转动频率范围是０～２５ｋＨｚ，而且即使在转动频率接近于*时，它也能够进行测量。传感器与齿轮的*大磁感应距离为２．９ｍｍ（典型值），由于与齿轮相距较远，因此使用比较*。

该传感器*干扰能力强，同时具有方向性，它对轴向振动不敏感。另外，芯片内部还有电磁干扰（ＥＭＩ）滤波器、电压控制器以及恒流源，从而*了其工作特性不受外界因素的影响。

ＫＭＩ１５－１的体积较小，其*大外形尺寸为８×６×２１ｍｍ，能*固定在齿轮附近。

ＫＭＩ１５采用＋１２Ｖ电源供电（典型值），*高不*过１６Ｖ。工作温度范围宽达－４０～＋８５℃。

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