齿轮磁传感器 多维科技发布适配五种齿轮模数的 TMR4Mxx 磁性齿轮传感器系列，用于旋转位置和速度传感

多维科技发布适配五种齿轮模数的 TMR4Mxx 磁性齿轮传感器系列，用于旋转位置和速度传感

--新型 TMR 传感器丰富了 MDT 的旋转传感器和编码器产品组合，为客户提供了最适合需求的灵活选择

加利福尼亚州圣何塞和中国江苏省张家港市2021年12月1日 /美通社/ -- 专业的隧道磁阻 (TMR) 磁传感器领先供应商多维科技有限公司 (MultiDimension Technology Co., Ltd., MDT) 日前发布了 TMR4Mxx 磁性齿轮传感器系列，适用于 0.2/0.3/0.4/0.5/0.8 模数的齿轮旋转位置和速度检测，为包括电主轴驱动器、数控机床、伺服电机和电梯等工业传感器应用提供了高精度、较大的气隙容差和高速运行的性能优势。

多维科技董事长兼首席执行官薛松生博士表示：“TMR4Mxx 是 MDT 的 GE-T/GE-A 齿轮编码器产品中的核心传感元器件随着 GE-T/GE-A 作为 MDT 独有的 TMR齿轮编码器在市场上稳步获得认可和普及，现在我们也将 TMR4Mxx 推向市场，助力那些更倾向于使用传感器芯片自行完成设计的客户TMR4Mxx 同时也是 MDT 的 TMR40xx 齿轮传感器芯片系列的扩展TMR40xx 系列为公制的齿轮设计，已批量供货 10 年MDT 所有的 TMR 齿轮传感器和编码器产品都具有我们的 TMR 技术的共同特质，包括高信噪比、可检测小间距的高分辨率、大气隙容差以及出色的温度稳定性和抗干扰性这些都要归功于 MDT 独特的 TMR 传感器设计、领先的专利组合和对规模化量产的深入见解我们为齿轮旋转位置和速度传感的应用提供了一个完整的产品组合，让客户选择最合适的方式将我们的 TMR 技术优势延申到客户的产品之中无论客户需要全集成式的旋转编码器模组，还是更愿意选用合适的传感器芯片来设计自己的方案，MDT 始终是客户可以信赖的供应商和合作伙伴我们有能力提供功能最完备的产品选择，可与需求紧密匹配并随时供货，以加快客户的产品设计周期和上市时间”

MDT 可供货以下的齿轮传感器和编码器系列请联系 MDT 获取样品、价格和交货信息。

产品系列

适配的齿轮间距

输出

TMR4Mxx 齿轮传感器芯片

0.2/0.3/0.4/0.5/0.8模数

双路差分模拟

TMR40xx 齿轮传感器芯片

公制 0.25/0.4/0.5/0.6/0.75/0.8/1.0/1.2/1.4/1.6/2.0/3.0mm

单路/双路差分模拟

GE-T/GE-A 齿轮编码器模组

0.4/0.5/0.8模数 （接受定制）

数字差分ABZ，模拟正余弦 1Vpp

齿轮感应器的设计与制造方法

感应加热淬火是热处理的重要工艺之一，具有加热速度快、可局部加热、节能、清洁、易于实现机械化及自动化等特点，同时可提升产品耐磨性和硬度等性能。在齿轮的感应加热应用中，按照其加热方式，主要可以分为逐齿淬火和整体淬火。逐齿淬火由于感应器尺寸的限制等原因，主要应用在齿轮模数大于7的齿轮上。这种淬火方法按照加热部位又分为逐齿齿牙淬火法和逐齿齿沟淬火法。

逐齿齿牙加热是使用感应器将整个齿面包络，然后进行感应加热。这种方法的特点是齿顶和齿面加热较强，但是对齿根部位的加热较弱。

逐齿齿沟加热使用感应器在两齿齿沟部位进行加热，使用这种加热方法能对齿根也有较强的加热效果，可以获得沿齿沟仿形的硬化区域。随着现代工业对齿轮设计提出更高的要求，在中大模数齿轮中，逐齿齿沟加热淬火的应用也越来越广泛。

逐齿淬火，按照淬火方式分类，还可分为埋液淬火和喷淋淬火。埋液淬火的工件与感应器均浸没在淬火冷却介质中，工件在淬火冷却介质液面以下进行加热，随后被周围的淬火冷却介质迅速冷却。淬火冷却介质通常为油、水、水基聚合物等。喷淋淬火一般使用单独的感应器和喷淋器，使用感应器对工件加热，喷淋器对工件淬火冷却。出于安全方面的考虑，淬火冷却介质多为水或水基聚合物。

齿轮的整体感应加热淬火即为一发法淬火。由于整体加热一次性需要加热的面积相对逐齿加热来说要大得多，因此其加热所需的电源供应也就大得多。这使得其主要应用在中小直径齿轮中。普通的整体加热，采用低频电源加热，然后喷淋或整体在淬火冷却介质中淬火。采用这种方法淬火，齿顶淬透和齿根淬不上火一直是其存在的主要问题。

1. 感应器设计与制造

2009年，我公司从德国进口一台齿轮中频感应淬火机床，采用IGBT逆变电源，频率为4～10kHz，采用水基聚合物水溶液作为淬火冷却介质。共有三路淬火液喷淋,一路主喷淋，两路保护喷淋，以防止已淬火齿被回火。结构上采用悬臂式主架，伺服电动机直接分度转台。由于是新机床新的感应器结构，在感应器制作方面与我公司之前的埋液淬火感应器制作存在很大不同（见图1），在消化吸收进口感应器图样的基础上，结合我公司现有设备及技术能力，总结出了新的感应器设计结构及制作方法。

图1 感应器外形结构

感应器设计流程为：齿轮齿形模拟→确定间隙参数→感应器齿形平面设计→三维建模（管路设计）→出二维工程图。

感应器的制作流程为：毛坯锻造→毛坯线切割→钻孔→成品线切割→焊接→修形→装配→测试。

新的感应器设计结构及制作方法主要有以下特点：

计算机辅助设计感应器 新的感应器设计更多地采用了计算机辅助设计。在齿轮的设计阶段，就可以使用CAD等软件结合齿轮滚刀、铣刀参数精确模拟出实物齿形。这样在齿轮的设计阶段就可以同时进行感应器的设计，而不用像以往那样等到实物齿轮滚齿后根据实际齿形才能进行感应器设计、制作，节省了大量时间。

在设计方法上，使用Pro-E软件三维立体建模设计。使用立体建模，可以更加方便地考虑感应器设计时整体结构、内部管道分布、固定方式。

感应器内部结构设计 新的感应器在结构上有了很大改进。采用了水路、电路只有一个进口的快接接头。此外，还重新设计了感应器头部与导线之间的接头方式，使用了燕尾楔结构，这样的结构在焊接时更方便定位找准，提高加工精度。

机械加工方法 在机械加工方法上将以前的大部分铣削加工，改为了线切割加工。线切割加工可以很好地对齿部仿形部位进行加工获得足够的精度。

通过合理的安排机械加工步骤，简化了感应器的制作流程。

焊接方法 采用银钎焊作为新型感应器的焊接方法。银焊丝的熔点较低，可以在相对较低温度下进行焊接，且银钎料的流动性、在纯铜表面的润湿性也很好，因此制作出的感应器精度高、外表美观。

2. 试验

在感应器设计中，感应器同样还有其他的细节对感应淬火的效果产生至关重要的影响。一是感应器导磁体区域高度占整个感应器高度的比值，另一个是感应器导磁体材料的选择。

因此，在以上设计点的基础上，针对以上两点，主要进行了以下两个工艺试验。

（1）试验一 ：导磁体高度对淬火效果的影响 试验齿轮为某型号机车从动齿轮，齿轮材质为42CrMo，齿数82，模数10。导磁体材质均为0.2mm厚度的冷轧取向硅钢片。试验设备为EFD齿轮中频感应淬火机床。试验变量为导磁体区域高度。感应器头部结构如图2所示。1#感应器的上导线、导磁体空间、下导线距离比例为10.5:9:10.5。2#感应器的上导线、导磁体空间、下导线距离比例为9.5:11:9.5。两个感应器上下端面总高度均为30mm。由此可见，1#感应器中导磁体空间比2#感应器中导磁体空间低了2mm，导磁体空间占总高度的比值，1#为3/10，2#为11/30。

图2 感应器头部各部位示意

在工艺试验中，电流为60A，电压为230V，功率65kW，频率9kHz，走行速度6mm/s。试验结果如表1所示。

从表1可见，1#感应器淬火处的齿根硬化层较2#感应器浅，节圆硬化层较2#感应器深。

（2）试验二 ：导磁体材质对淬火效果的影响 试验齿轮为某型号机车从动齿轮，齿轮材质为42CrMo，齿数82，模数10。采用同样的新设计方法、新制作工艺的感应器。试验设备为EFD齿轮中频感应淬火机床。

试验变量为导磁体材质。3#感应器导磁体材质为Fluxtrol A（铁氧体软磁材料）；4#感应器导磁体为冷轧取向硅钢片（日本）。二者主要性能对比如表2所示。

电流为60A，电压为230V，功率36kW，频率9kHz，走行速度6mm/s。试验结果如表3所示。

从表3可见，3#感应器淬火处的齿根、节圆硬化层均较4#感应器浅。

同时试验中发现，在4#感应器中，由于取向硅钢片中的“铁损”，导致感应器工作时硅钢片不能很好地散热，当功率增加至75kW时，硅钢片的温度已经达到670℃，已经超过其居里点。

而铁氧体软磁材料虽然其居里点较低，但是在实际应用中发现，当加载功率至110kW时，其产生的热量仍不多，测量其表面温度在100℃以下。但由于其力学性能差，局部区域经过多次热冲击以后无法保持原形状而破裂，无法继续使用。因此，在低功率情况下，还是使用硅钢片为宜。

3. 试验结果分析

在试验一中，感应器的导磁体空间高度对齿轮感应淬火后的效果有很大影响。在其他条件同样的情况下，1#感应器与2#感应器淬火出来的效果有很大差别，尤其是对于齿根部位的影响。在齿轮感应器中，感应器的上导线负责对齿沟两侧齿面的预热，感应器的下导线负责对齿沟两侧齿面的加热，加热至淬火温度。感应器中间的鼻尖区域负责对齿根的加热。

试验一中1#感应器的导磁体空间高度相对2#感应器降低了2mm。因此“鼻尖”处的感应器有效加热区也就变短了，对齿轮齿根的加热作用也就更弱了。由于加热作用的减少，使得齿轮齿根部位的硬化层降低。同样，由于上下导线占整个感应器高度的比重升高，使得感应器对齿轮两侧齿轮的加热作用增强，导致齿轮两侧的硬化层也增强了。

在试验二中，二者材料饱和磁通密度接近，铁氧体软磁材料的初始磁导率和最大磁导率均远小于硅钢片。导磁率越小，说明材料的聚磁能力越小。反应到试验结果上，可得知由于导磁体对磁力线的聚集作用较小，因此，其加热后淬火的硬化层深也相对较浅。

在随后的试验过程中，使用铁氧体导磁材料的3#感应器能在110kW功率下应用。可能是由于使用的是整体导磁体，同时上下导线对整个导磁体的冷却作用才使得导磁体的温度低于10℃。而在使用硅钢片的感应器中，由于硅钢片本身在感应加热过程中发热（铁损）。硅钢片之间的绝缘云母片同时又能绝热，使得产生的热量不能及时散发，冷却导磁体。因此，热量的逐渐积蓄，使得在75kW的情况下，硅钢片已经严重超温。可见由于铁损，硅钢片仅能用于低功率条件下齿轮的感应加热淬火（≤50kW）。

4. 结语

（1）在设计中，全部采用了计算机模拟设计。在管道设计中，采用了三维建模，在设计过程中就能减少感应器可能出现的设计问题。

（2）在制作中，规范感应器的加工步骤最大限度地减少了人为因素，保证了感应器的机械精度。采用了精确配对的燕尾楔形槽设计，保证了焊接定位的精度，也就从这两个方面上保证了感应器的加工质量。

（3）通过对比试验，优化了感应器的上下导线的距离，使感应器满足齿轮节圆和齿根的有效硬化层要求。

（4）通过对比试验，研究了不同导磁材料对感应淬火的影响，在低功率的感应淬火条件下，导磁材料优选硅钢片。

文章转载自网络，如有侵权，请联系删除。

岳峰云母新材料 ——工厂占地4.5万平方米 ，拥有11条云母纸生产线、12条云母板生产线、6条云母带生产线、4条自动化云母发热膜生产线 。可以生产加工各种耐高温云母制品；用于各大需要绝缘隔热阻燃 的产品上，例如新能源汽车的电池包电池模组 ；隔热绝缘性能稳定，可图纸加工定制，欢迎各位大佬咨询17267281073 ，我们将为您带来优质的服务和行业最好的产品！

相关问答

齿轮测速(磁敏齿轮测速传感器)传感器采用高灵敏度磁敏电阻敏感元件内置永磁体实现非接触转速。主要测量对象为运动着的铁磁材料,如齿轮、齿条、凸轮和特制凸...

轮速传感器的作用是测量汽车车轮转速,常用的轮速传感器主要有磁电式轮速传感器和霍尔式轮速传感器。汽车动态控制系统、汽车电子稳定程序、防抱死制动系统、自...

全自动脱挡,乱档、车子驱动力减弱、换挡顿挫比较严重。1、全自动脱挡。当变速箱传感器毁坏后车子没法分辨自身的即时挡位,因而变速箱的调速逻辑性会遭受较大...

方法是转角传感器对正时,要先拆掉方向盘和气囊游丝,然后方向盘左右打死,取中间点套好方向盘检查左右打的角度是否相同之后再装回去。再用专用的GDS进入车身...

柴油机传感器与齿轮之间的具体距离,实际上会因不同的柴油机型号、设计以及传感器的类型而有所变化。因此,无法给出一个确切的数值来回答你关于它们之间距离的...

拆下变速箱,打开箱盖找到链接码表软轴的齿轮,更换就行了!一个塑料的齿轮,换了还需要拆变速箱,有点小麻烦。卸下变速箱,拆下分离轴承和分离拨叉,打开变速...

磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入的运动速度转换成线圈中的感应电势输出。它直接将被测物体的机械能量转换成电信号输出,工作不需要外加电源,是一种典型...

将小磁铁块固定在电机的转子上,将霍尔传感器(开关型)靠近小磁铁附近,当电机转动以后,磁铁会在一定的周期内靠近传感器一次,这样霍尔传感器将输出一个高电平...

磁阻传感器根据磁性材料的磁阻效应制成的。磁性材料(如坡莫合金)具有各向异性,对它进行磁化时,其磁化方向将取决于材料的易磁化轴、材料的形状和磁...

扭矩是在旋转动力系统中最频繁涉及到的参数,为了检测旋转扭矩,使用较多的是扭转角相位差式传感器。该传感器是在弹性轴的两端安装着两组齿数、形状及安装角度...