速度傳感器

DSM

• 霍耳測量原理
• 測量范圍 1 … 5000 Hz
• 輸出信號(hào)電流方波信號(hào)
• 電源電壓 4.5 … 20 V
• 防護(hù)等級 IP69K

• 特征

• 旋轉(zhuǎn)方向識(shí)別
• 甚至能檢測到低轉(zhuǎn)速
• 特別為行走機(jī)械應(yīng)用的苛刻要求而開發(fā)
• 汽車級質(zhì)量
• 安裝簡單，無需設(shè)置工作
• 提供電流接口

• 產(chǎn)品說明

  DSM1-10 霍爾效應(yīng)速度傳感器專為行走作業(yè)機(jī)械的苛刻使用條件而開發(fā)。傳感器能接收到鐵磁性齒輪或切削板件的速度信號(hào)。作為有源傳感器，在接收這些信號(hào)時(shí)，它會(huì)發(fā)出一個(gè)具有恒定振幅且不受速度影響的信號(hào)。傳感器不但具有檢測旋轉(zhuǎn)方向的*性能，而且還具有額外的診斷功能，例如：

  停機(jī)檢測

  ‐

  臨界氣隙

  ‐

  臨界安裝位置

  ‐

  應(yīng)用示例

  由于其緊湊、高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，該傳感器適合集成在

  用在獲取輪速的車輪軸承中

  ‐

  用在變速器或齒輪級中

  ‐

  用在公交車、卡車和建筑機(jī)械上的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置中（7 至 20 kW）

  ‐

  用在壓路機(jī)和鋪路機(jī)的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中

  ‐

   

  示例：
  帶 DSM 外嚙合齒輪馬達(dá)的軸向柱塞馬達(dá)

  

  框圖

  

  USensor?	傳感器工作電壓
  Usup	電源電壓
  URM	測量電阻的信號(hào)電壓
  Ilow, Ihigh	傳感器電流
  RM	測量電阻

   

  信號(hào)傳遞使用雙線電流接口。傳感器提供電流信號(hào)。低電流（I_low = 有源元件自身的電流）轉(zhuǎn)換為低信號(hào)。高電流（I_High =I_low + ?I；?I = 來自與有源元件平行的路徑的額外電流）轉(zhuǎn)換為高電流?？刂蒲b置中接受到的來自測量電阻器的傳感器 R_M 測得的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。測定電路根據(jù)電壓大小檢測此信號(hào)是高信號(hào)還是低信號(hào)。

   

  輸出信號(hào)

  DSM1-10 輸出信號(hào)由 DSM1-10 測定電子裝置產(chǎn)生的具有恒定振幅的方波信號(hào)組成。單個(gè)脈沖的長度提供有關(guān)旋轉(zhuǎn)方向的信息和有關(guān)安裝位置的錯(cuò)誤提示。

  測定電子裝置產(chǎn)生一個(gè)高脈沖，該脈沖具有確定的長度，位于傳感器內(nèi)部速度信號(hào)的各邊之后，因此，該高脈沖的長度由待傳輸?shù)男畔Q定。例如，左旋轉(zhuǎn)方向信息由 90 µs 長脈沖描述，而右旋轉(zhuǎn)方向信息則由 180 µs 長脈沖描述。

  為確保在有高速長脈沖時(shí)仍能輸出轉(zhuǎn)速信息，應(yīng)始終在高脈沖之前留出一段低時(shí)間（預(yù)置低位）。這樣，雖在高速時(shí)丟失了信號(hào)內(nèi)的附加信息（低時(shí)間功能會(huì)切斷脈沖），但在高頻率下卻能可靠地輸出轉(zhuǎn)速信息（上游低時(shí)間 + 短高脈沖）。

  如果輸出氣隙保留信號(hào)，其他信號(hào)會(huì)被覆蓋（此時(shí)，AR 是主導(dǎo)信號(hào)），也就是說，旋轉(zhuǎn)方向信號(hào) (DR) 或安裝位置信號(hào) (IP) 都不會(huì)輸出。

  信號(hào)形狀

  

  氣隙保留 (AR) 和安裝位置 (IP)

  傳感器對磁通量的變化做出反應(yīng)。如果齒輪和傳感器之間的氣隙太大，則可能對信號(hào)輸出產(chǎn)生不良影響：

  

   

  極*程限度_通量改變

  小于限度_通量改變 針對磁流量變化，信號(hào)丟失可能會(huì)發(fā)生。

  近程近值_通量改變

  小于近值_通量改變 針對磁流量變化，輸出 AR 位。

  安裝位置安裝值_通量改變

  小于安裝_通量改變 針對磁流量變化，輸出 IP 位。

   

  轉(zhuǎn)速增加時(shí)的行為

  轉(zhuǎn)速增加時(shí)，在信號(hào)按計(jì)劃長度輸出之前檢測到齒輪的下一個(gè)表面。在此類情況中，信號(hào)縮短并會(huì)被每個(gè)邊之后的零時(shí) (45 μs) 覆蓋。這確保了脈沖頻率和轉(zhuǎn)速能始終得到正確傳輸。這樣失去旋轉(zhuǎn)方向信息并不重要，因?yàn)榇藭r(shí)由于轉(zhuǎn)速高而不會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向變化。如果轉(zhuǎn)速降低，（如減速直至旋轉(zhuǎn)方向改變），信號(hào)會(huì)再次全部輸出，并將檢測到旋轉(zhuǎn)方向的變化。

  

   

  停機(jī)時(shí)的行為

  一秒鐘內(nèi)檢測不到速度信號(hào)之后的

  傳感器信號(hào)：

  

   

  說明

  當(dāng)車輛停機(jī)時(shí)，傳感器每 0.7 s 輸出長度為 1.44 ms 的脈沖。只要未檢測到速度信號(hào)，這些脈沖也會(huì)在欠電壓后輸出。

  初始化也在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。初始化持續(xù) 255 至 345 µs。在此期間無法檢測到信號(hào)變化。

  退出停機(jī)狀態(tài)和/或起動(dòng)時(shí)的信號(hào)

  在確定輸出值（頻率、旋轉(zhuǎn)方向等）時(shí)，可能需要一定數(shù)量的脈沖以確保提供適當(dāng)?shù)男畔ⅰ?/p>

  當(dāng)起步時(shí)或在欠電壓狀態(tài)之后，傳感器先處于非校準(zhǔn)狀態(tài)（信號(hào)不進(jìn)行偏移補(bǔ)償）。同時(shí)在此階段，傳感器在第二個(gè)信號(hào)脈沖開始時(shí)提供一個(gè)正確的頻率信號(hào)，此外，在典型條件下，傳感器還會(huì)提供一個(gè)具有第三個(gè)信號(hào)脈沖的正確旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)。正確輸出旋轉(zhuǎn)方向多需要七個(gè)齒/邊，具體取決于安裝位置。在此模式中，磁輸入信號(hào)的小值和大值用作觸發(fā)點(diǎn)。

  在未校準(zhǔn)模式下的信號(hào)輸出期間，由傳感器執(zhí)行信號(hào)校準(zhǔn)（偏移補(bǔ)償）。隨后，傳感器會(huì)自動(dòng)切換至已校準(zhǔn)模式。從這一時(shí)刻起，將磁輸入信號(hào)的零交叉點(diǎn)用作觸發(fā)點(diǎn)。切換到已校準(zhǔn)模式時(shí)，在極少數(shù)情況下，輸出信號(hào)可能發(fā)生相移（大值為 –90° 和/或 +90°）。

  在未校準(zhǔn)模式下輸出的信號(hào)脈沖數(shù)量多不超過五個(gè)。

  信號(hào)公差

  以下持續(xù)時(shí)間（小值、標(biāo)稱值、大值）由傳感器內(nèi)部組件在各種情況下的容差決定：

  脈沖名稱			脈沖寬度 t脈沖
  			小	標(biāo)稱	大
  預(yù)置位低	tVorbit?	μs	37	45	53
  氣隙保留	tAR	μs	37	45	53
  逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向	tDR-ccw	μs	74	90	106
  順時(shí)針旋轉(zhuǎn)	tDR-cw	μs	149	180	211
  逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和安裝位置信號(hào)1)	tDR-ccw/IP	μs	298	360	422
  順時(shí)針和安裝位置信號(hào)1)	tDR-cw/IP?	μs	597	720	843
  停機(jī) STOP	tPuls-Stop	μs	1194	1440	1685
  停機(jī)檢測	tStop	ms	611	737	863

  1)	輸出脈沖 DR-ccw/IP 和/或 DR-cw/IP 的大信號(hào)頻率大約為 117 Hz。高于此頻率，此脈沖則由較短的 DR-ccw 和/或 DR-cw 更換。

   

  振動(dòng)

  停機(jī)時(shí)，編碼輪中的振動(dòng)可能產(chǎn)生傳感器假信號(hào)。

  控制裝置應(yīng)用

  力士樂 BODAS 控制器的應(yīng)用

  可使用以下 BODAS 控制裝置讀取 DSM1-10：21、22、30 和 31 RC 系列。

  注意:

  必須考慮所用的 BODAS RC 控制裝置的電流樣本。

  RC2-2/21

  2 路輸入

  

  RCE12-4/22

  2 inputs

  

  RC28-14/30, RC20-10/30, RC12-10/30

  5 路輸入

  

  RC36-20/30

  6 路輸入

  

  RC10-10/31

  6 路輸入

  

  與其他控制裝置一同使用
  基本用法

  

   

  電流 I 以脈沖形式提供傳感器信息（詳細(xì)信息參見“輸出信號(hào)”一章），其低等級和高等級如下：

  I		小	標(biāo)稱	大
  ILow	mA	5.9	7	8.4
  IHigh	mA	11.8	14	16.8

   

  小脈沖寬度為 52 µs。這一寬度相當(dāng)于 10 kHz 的頻率。

  要中斷信號(hào)，必須確保在 30 kHz 的輸入頻率下，信號(hào)（經(jīng)過存在的任何低通濾波器之后）仍然具有足夠的電壓差 (ΔV)，以用于測定。

   

  

   

  電阻器 R 會(huì)在 RC 控制裝置進(jìn)行頻率輸入時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電壓。

  例如，當(dāng) R = 200 Ω 時(shí)會(huì)讀到以下電壓：

  U輸入 (R = 200? Ω)		小	標(biāo)稱	大
  ULow	V	1.18	1.4	1.68
  UHigh	V	2.36	2.8	3.36

   

  要安裝的電阻器 R 必須根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇：

  在控制裝置具有足夠的用于內(nèi)部信號(hào)測定的電壓差。

  ‐

  電阻器 R 的大電壓不會(huì)太高（適合傳感器電源），使傳感器插腳上始終至少有 4.5 V 的電壓。

  ‐

  如果這些條件均滿足并且控制裝置內(nèi)部有信號(hào)，則可確定傳感器的信息。

  轉(zhuǎn)速

  由于 DSM 可以檢測到每個(gè)輪齒的兩側(cè)，實(shí)際的齒輪轉(zhuǎn)速差通過以下公式確定

  f_Wheels = f_read / 2

  速度、臨界氣隙、停機(jī)

  為確定此信息，必須測量脈沖長度。例如，可通過在控制裝置內(nèi)測量脈沖的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。

  然而，轉(zhuǎn)速始終可通過頻率讀取而無需測定。但應(yīng)始終考慮到停機(jī)時(shí)的行為（1.44 ms/0.7 s）?？赡軝z測到脈沖過長 (1.44 ms)。

• 類型代碼

  01	02		03
  DSM	1	/	10

   

  類型
  01	霍爾速度傳感器（行走機(jī)械應(yīng)用）	DSM
  型號(hào)
  02		1
  系列
  03		10

   

  可用的型號(hào)

  類型	材料 號(hào)
  DSM1-10	R917000301

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