AI-TEK（艾泰克）转速计探头作为工业领域常用的转速监测设备，核心基于电磁感应原理或霍尔效应原理设计，通过感知旋转部件的 “物理特征变化"（如齿牙、凹槽、磁钢），将机械转速转化为可测量的电信号，最终实现转速计量。其工作原理需结合具体探头类型（主流为电磁感应式、霍尔效应式）展开，以下是详细解析：
一、AI-TEK转速计探头核心前提：配套 “目标旋转部件" 的设计要求
无论哪种类型的 AI-TEK 转速计探头，均需搭配带 “周期性物理特征" 的旋转部件（如齿轮、带磁钢的转轴、开槽圆盘）才能工作 —— 这类部件的 “特征间隔"（如齿轮的齿距、磁钢的间距）是计算转速的关键基准。例如：常见配套 18 齿齿轮，旋转时每转一圈，探头会感知 18 次 “特征变化"，通过计数单位时间内的变化次数，即可反推转速（转速 = 单位时间内信号次数 ÷ 齿数 ×60，单位：rpm）。
二、AI-TEK转速计探头主流类型工作原理：电磁感应式 vs 霍尔效应式
AI-TEK 转速计探头以电磁感应式（无源，无需供电）和霍尔效应式（有源，需供电）为主，两者原理差异决定了适用场景的不同：
（一）电磁感应式探头（无源型，如 AI-TEK 70085 系列）
这是 AI-TEK 经典的转速探头类型，无需外部供电，依靠旋转部件的 “磁通量变化" 自生感应信号，结构简单、耐恶劣环境（高温、油污）。
核心结构：由磁铁、感应线圈、磁芯三部分组成（无电子元件）。
磁铁：提供稳定的静态磁场，磁芯将磁场集中导向探头前端，对准旋转部件；
感应线圈：缠绕在磁芯外侧，匝数通常为数千匝，用于感应磁场变化并产生感应电动势。
工作过程（3 步）：
① 静态磁场建立：探头前端靠近旋转部件（如齿轮）时，磁铁的磁场穿过齿轮的 “齿" 与 “槽" 之间的间隙，形成稳定的磁回路；
② 磁通量周期性变化：当齿轮旋转时，“齿" 和 “槽" 交替经过探头前端 ——
当 “齿" 对准探头：齿的导磁率远高于空气，磁回路的磁阻减小，穿过感应线圈的磁通量增加；
当 “槽" 对准探头：槽内为空气，磁回路的磁阻增大，穿过感应线圈的磁通量减少；
（齿轮每转一圈，磁通量会随 “齿 - 槽" 交替变化 N 次，N = 齿轮齿数）
③ 感应电信号输出：根据法拉第电磁感应定律（导体回路中磁通量变化时，会产生感应电动势），磁通量的周期性变化会在感应线圈两端产生交变正弦波电信号—— 信号频率与齿轮转速成正比（转速越高，“齿 - 槽" 交替越快，信号频率越高）。
关键特性：
无源设计：无需供电，适用于无电源接入的恶劣场景（如发动机曲轴、汽轮机转轴）；
信号特点：输出正弦波信号，幅值随转速变化（转速越高，幅值越大，通常转速≥100 rpm 时信号幅值≥1V，可被后续仪表识别）；
适用限制：需搭配导磁材质的旋转部件（如钢质齿轮），且探头与旋转部件的间隙需严格控制（通常 0.5-2mm，间隙过大则磁通量变化弱，信号幅值不足）。
（二）霍尔效应式探头（有源型，如 AI-TEK 900 系列）
霍尔效应式探头需外部供电（通常 12-24V DC），利用 “霍尔元件" 感知磁场变化，输出数字信号（方波），精度更高、响应更快，适用于低转速（甚至 0 转速）监测。
核心结构：由霍尔元件、磁铁、信号处理电路（放大、整形模块）组成。
霍尔元件：一种半导体元件，通电时会在垂直于电流和磁场的方向产生 “霍尔电压"（霍尔效应）；
内置磁铁：部分型号探头内置小磁铁（用于感知带磁钢的旋转部件），或需搭配外部磁钢（旋转部件上粘贴磁钢）；
信号处理电路：将霍尔元件输出的微弱霍尔电压放大、整形为标准方波信号（高低电平清晰），便于后续设备（如转速表、PLC）采集。
工作过程（3 步）：
① 通电与初始状态：给探头通电后，霍尔元件中有恒定电流流过，若旋转部件上的磁钢未靠近，霍尔元件处于 “无磁场" 状态，输出低电平（或高电平，取决于型号）；
② 磁场交替触发：当旋转部件上的 “磁钢"（N 极 / S 极）交替靠近探头时 ——
磁钢 N 极靠近：磁场方向垂直穿过霍尔元件，霍尔元件产生霍尔电压，信号处理电路触发输出高电平；
磁钢 S 极靠近（或无磁区域靠近）：磁场方向变化（或无磁场），霍尔电压消失，电路切换为低电平；
（旋转部件每转一圈，信号输出次数 = 旋转部件上的磁钢数量）
③ 标准信号输出：最终输出标准方波信号，信号频率与转速成正比（如旋转部件带 1 个磁钢，转速 = 信号频率 ×60，单位：rpm）。
关键特性：
有源设计：需供电，但输出信号稳定（幅值不随转速变化，始终为 5V/12V 标准电平），适用于低转速（如 5 rpm 以下）监测；
适用场景：可搭配非导磁旋转部件（如塑料、铝合金转轴，只需粘贴磁钢即可），探头与旋转部件的间隙容忍度更高（通常 1-5mm）；
信号特点：数字方波信号，抗干扰能力强（不易受油污、粉尘影响），可直接接入 PLC、DCS 系统进行数据采集。
三、AI-TEK转速计探头信号处理与转速计算（探头与后端设备的配合）
AI-TEK 转速计探头输出的电信号（正弦波 / 方波）需通过后端设备（如 AI-TEK 专用转速表、工业控制器）处理，最终计算出转速，核心逻辑为：
信号采集：后端设备接收探头输出的电信号（正弦波需先整流为脉冲信号，方波可直接采集）；
计数与计时：在设定的 “单位时间"（如 1 秒、1 分钟）内，计数电信号的 “脉冲次数"（如电磁感应式探头搭配 18 齿齿轮，1 秒内计数 180 个脉冲）；
转速计算：根据 “脉冲次数" 和 “旋转部件特征数"（齿数 / 磁钢数）反推转速，公式为：
转速（rpm）=（单位时间内脉冲次数 ÷ 旋转部件特征数）× 60
示例：1 秒内脉冲次数 180，齿轮齿数 18 → 转速 =（180÷18）×60=600 rpm。
四、核心区别：电磁感应式 vs 霍尔效应式
对比维度电磁感应式（无源）霍尔效应式（有源）
供电需求无需供电需 12-24V DC 供电
输出信号正弦波（幅值随转速变化）方波（标准电平，幅值稳定）
适用转速范围中高转速（通常≥100 rpm）低转速至高速（0 rpm 起）
配套旋转部件导磁材质（如钢质齿轮）需带磁钢（任意材质转轴均可）
间隙容忍度严格（0.5-2mm）宽松（1-5mm）
抗干扰能力较弱（易受强磁场影响）较强（数字信号抗干扰）
典型应用发动机、汽轮机、泵组（高转速）传送带、风机、阀门（低转速监测）
综上，AI-TEK 转速计探头的工作原理本质是 “将机械旋转的周期性变化，通过电磁感应或霍尔效应转化为电信号"，再经后端处理计算转速 —— 不同类型的探头需根据实际工况（转速范围、旋转部件材质、环境条件）选择，以确保监测精度和稳定性。
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