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机车光电式转速传感器的工作原理

目前铁路机车大部分采用光电式转速传感器，光电型红外传感器发出的红外线,具有指向性强,不易受空间电磁波干扰等特点,组成的红外传感器制作简单、安装方便、体积小、输出信号可以直接进行数字化处理,实现转速的非接触测量等优点。

光电式转速传感器一般由由支承机构、转轴及万向联轴传动机构、光电转换电路系统3 部分组成。

当机车的轮对转动时，通过联轴器带动主轴旋转，同时带动装在主轴上的光栅片（信号盘）转动，于是发射器发出的光被目标信号盘反射或阻断，接收器感应出相应的电信号。传感器通过红外发射、光电接收及放大整形将机车轮轴转速转换为频率f = n ×p/60（p为每转脉冲数，n为机车轴转速）的方波脉冲信号。该方波脉冲信号送入微机柜，微机根据机车速度V =  n ×L（L为机车轮对的周长）得出机车实时速度，从而可对机车进行速度特性以及防空转、防滑行等进行控制；速度值输入机车LKJ（列车运行监控装置），可为LKJ对列车运行进行监控和安全防护提供依据。

现实投入运用的机车上应用较多的是株洲所生产的TQG15型光电速度传感器。该型传感器的光电转换电路的核心是光栅盘和光敏三极管组成的小电路板，光栅盘固定在转轴轴伸端部，通过七芯电缆连接小电路板和外接电路，七芯电缆分为A,B两组，每组三根引线，其中两根引线用于接15V直流电源；另一根用于输出脉冲信号。机车光电转速传感器接上15V 电源后，利用发光二极管作为光源（发射器），光栅盘（信号盘）在车轮转轴的带动下而旋转，由于光栅盘的遮挡作用，从而使光敏三极管（接收器）接收的光源变为断续光，致使光断续器中的光敏三极管通、断交替切换而产生脉冲信号。该脉冲信号经过电路的放大整形后，输出与转速成比例的方波脉冲列，提供给微机或LKJ等以满足机车各种牵引、制动或控制系统的工作需要。