阿泰克 AI-TEK 转速表完整工作原理

整套系统分为前端转速传感器（信号采集）+二次显示控制表头（信号运算输出）两大核心部分，本质是把机械旋转→电脉冲频率→单片机换算为转速 RPM，广泛用于火电、汽轮机、风机、压缩机、磨煤机等工业重载设备。

一、第一步：传感器将转速转为电脉冲（两种主流探头原理）

阿泰克标配两类探头，信号全部送入后方转速表主机处理：

1. 变磁阻式 VR 无源探头（常用，70085 系列）

核心原理：法拉第电磁感应定律

内部结构：永磁体 + 磁芯 + 感应线圈，无需外接供电，自发电；

安装：探头对准旋转轴上铁磁测速齿轮，预留微小气隙；

转动过程：齿轮齿靠近探头→磁路磁阻变小、磁通量变大；齿轮槽对准探头→磁阻骤增、磁通量骤减；

输出结果：磁通量周期性往复变化，在线圈感应出正弦波交流电压信号；

信号频率 = 齿轮每秒经过的齿数，和转速严格成正比；

信号幅值随转速升高而变大，低速时电压微弱；

优缺点：耐高温（最高 425℃）、无活动部件、抗震动防爆，缺点极低转速信号弱，需要表头做低频阈值补偿。

2. 霍尔效应有源探头（BH/H 系列，零转速测量）

核心原理：霍尔磁电效应，需要 DC12~24V 供电AI-Tek Ins...

内部：霍尔芯片 + 调理电路，轴端加装小磁钢或测速齿轮；

齿轮 / 磁钢扫过探头时，磁场垂直穿过霍尔元件产生霍尔电压，内部电路整形为标准方波数字脉冲；

优势：零转速可检测、高低转速信号幅值稳定、双路相位差信号可判断正反转，适合低速启停监测。

二、第二步：阿泰克转速表主机（TACHPAK/TACHTROL 系列）信号处理原理

表头本质是带微处理器的智能频率采集仪表，全流程分为 5 个阶段：

1. 信号预处理电路

无源 VR 正弦波：滤波、放大、整形为标准方波脉冲；

有源霍尔方波：直接做电平钳位、抗干扰滤波；

可设置低触发频率，低于该值判定为停机 0 转速，避免低速杂波误触发。

2. CPU 脉冲计数与算法换算

单片机对固定时间窗口内脉冲计数，套用上面齿数公式计算出实际转速值；

支持双路传感器输入，可做差值运算、比例运算（如差速、滑差计算），适配双轴联动设备。

3. 本地显示输出

数显款：直接 LED 数字刷新显示 RPM；

指针款：CPU 计算对应指针角度，驱动微型步进电机带动表头指针偏转，步进精度可达 1/3°，指示直观稳定。

4. 多路工业变送输出（现场控制核心）

运算后转速值可同时分配给多组输出：

模拟量 4-20mA/0-10V：传给 PLC、DCS 系统做远程监控；

继电器触点：高低转速超限、超速停机、零转速报警开关量；

RS485 / 通讯口：上位机 TACHLINK 软件组态、数据上传；

固态晶体管数字脉冲复输出。

三、完整信号链路总结

机械轴旋转 → 测速齿轮周期性扫过探头

→ VR 感应正弦波 / 霍尔输出方波脉冲

→ 转速表硬件整形滤波 → CPU 频率计数 + 齿数系数换算

→ 本地显示转速 + 4-20mA 变送 + 超速报警继电器输出

四、选型原理小补充（现场故障常用）

高温、汽轮机、防爆环境 → 选VR 无源变磁阻探头；

需要测启停零转速、判断转向 → 选有源霍尔双向探头；

表头参数关键设置：齿轮齿数、低截止频率、4-20mA 量程对应转速值、报警动作点。