CN103487598A - 机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法，传感器包括：感应组件和处理电路板，处理电路板包括电源处理电路和信号处理电路。来自外部的电源输入信号经过电源处理电路处理后，分别为感应组件和信号处理电路供电。感应组件包括两组以上的双通道霍尔元件，感应组件将感应到的随测速齿轮转动变化的脉冲信号送至信号处理电路，由信号处理电路对脉冲信号放大、整形后，将四路以上经过处理的信号输出至上位机。本发明解决了现有技术存在的不能满足动车组高速测速要求，通道数少，在机车低速时无信号输出的问题，与测速齿轮无接触和磨损，生产调试工艺简单、安装方便、感应气隙大、测速范围宽、温度适应范围广、抗振性和抗干扰性能强。

Description

机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种传感器装置及其安装方法，尤其是涉及一种应用于机车、动车、高铁列车等轨道交通车辆测速的多通道非接触式霍尔转速传感器及其安装方法。

背景技术

随着当今国内火车车速和承载能力日益增长，安全行车也越来越得到广泛的关注和重视。这就要求列车必须准确可靠地接收到当前运行速度信号。目前，应用于机车测速的传感器主要是采用光电转速传感器、霍尔转速传感器和磁电转速传感器。

现有的光电转速传感器安装在机车轴端，为机车提供运行速度及运行方向，传感器输入轴和机车被测轮轴连接，被测轮轴带动传感器输入轴旋转，其转速比为1:1，利用光电效应的原理，产生频率与轮轴转速成正比的电脉冲信号，提供给机车安全列控***实现测速。但是机车在运行的过程中，轮对轴承的振动较大，污物较多，光电转速传感器长期在振动、冲击、污物的环境中工作，使得传感器信号受到严重的影响，存在通道无信号、丢脉冲、相位差超差等现象，大大降低了其可靠性。

现有的霍尔转速传感器安装在机车齿轮端盖上，其传动模式为无接触式，该传感器由安装法兰、霍尔元件、磁铁、外壳以及输出电缆组成，虽然克服了光电转速传感器接触式传动模式的不足，但是现有技术的霍尔转速传感器通道数为两通道，不能够很好的满足铁路信号冗余设计的要求。为了满足列控***冗余设计的要求，需要安装多个两通道霍尔转速传感器，这样给机车布线、维护以及检修带来极大的不便。

现有的磁电转速传感器安装在机车齿轮端盖上，其传动模式为无接触式，磁电转速传感器由感应线圈、磁铁、安装法兰、外壳以及输出电缆组成，传感器随着齿轮转动输出频率与转速成正比的正弦波信号，但是在转速较低的条件下，磁电转速传感器无信号输出，导致机车列控***在机车低速时无法读取磁电转速传感器速度信号。

因此，综上，现有应用于机车测速的光电转速传感器、双通道的霍尔转速传感器以及磁电转速传感器，存在着如下缺点：

（1）光电转速传感器安装在机车轮对轴承的轴端，其传动模式为接触式，无法满足现有机车尤其是动车组高速电机的测速要求；

（2）双通道的霍尔转速传感器安装在齿轮端盖上，其传动模式为无接触式，但是双通道的霍尔转速传感器并不能满足列控***的冗余要求，而安装多个双通道霍尔元件又给机车布线、维护以及检修带来极大的不便；如果安装方式相同，而只是使用多个两通道的霍尔转速传感器，传感器输出电缆线自然也就增加，传感器的布线、维护、检修就需要安装或拆卸多根电缆；

（3）磁电转速传感器安装在齿轮端盖上，因为现有机车尤其是动车组电机转速高、要求速度传感器通道数多，因而此类传感器在机车低速时无信号输出，导致低速状态下机车列控***无速度显示，而目前单一的速度传感器无法满足现有机车的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法，解决现有技术存在的不能满足动车组高速电机的测速要求，通道数过少，同时在机车低速时无信号输出的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种机车测速多通道霍尔转速传感器的技术实现方案，一种机车测速多通道霍尔转速传感器，包括：感应组件和处理电路板，所述处理电路板包括电源处理电路和信号处理电路。来自外部电源的电源输入信号经过所述电源处理电路处理后，分别为所述感应组件和信号处理电路供电。所述感应组件包括两组以上的双通道霍尔元件，所述感应组件将感应到的随测速齿轮转动变化的脉冲信号传送至所述信号处理电路，由所述信号处理电路对所述脉冲信号进行放大、整形处理后，将四路以上经过处理的信号输出至上位机。

优选的，所述感应组件包括三组双通道霍尔元件，所述双通道霍尔元件包括霍尔元件一和霍尔元件二。所述多通道霍尔转速传感器由外部电源提供三路独立的直流电源给所述电源处理电路，然后将处理后的电源供给所述感应组件的三组双通道霍尔元件和所述信号处理电路。当所述测速齿轮转动时，所述感应组件将感应到随齿轮转动变化的脉冲信号传送至所述信号处理电路进行放大、整形处理，最后将六路信号输出至上位机。

优选的，所述多通道霍尔转速传感器还包括大定位块和安装器座，所述感应组件设置在所述大定位块的安装孔中，所述感应组件的感应面与所述大定位块的弧面处于同一弧面，所述大定位块通过所述安装器座设置在机车轴箱端盖上。

优选的，所述双通道霍尔元件还包括卡口、屏蔽管头、信号采集板和小定位块。所述霍尔元件一和霍尔元件二安装在所述小定位块内，所述小定位块上设置有两个定位小圆柱，所述信号采集板穿过所述霍尔元件一和霍尔元件二的引脚安装在所述小定位块上，并通过所述定位小圆柱固定在所述小定位块上。所述霍尔元件一和霍尔元件二的引脚和采集信号输出线焊接在所述信号采集板上。上述霍尔元件一、霍尔元件二、信号采集板和小定位块的组合体安装在所述屏蔽管头中。

优选的，所述多通道霍尔转速传感器还包括输出电缆部件、锁紧螺母、密封圈、端盖和线缆。所述信号采集板上的引出线连接至所述处理电路板，由所述处理电路板通过所述线缆对外输出。所述线缆穿过所述安装器座中的孔，所述线缆的一端通过输出电缆部件穿出所述安装器座的一侧，所述输出电缆部件通过所述锁紧螺母固定安装在所述安装器座上。所述锁紧螺母与所述安装器座之间进一步设置有密封圈，所述密封圈采用双面锥型密封圈结构，用于所述线缆的防水。

优选的，所述线缆包括18根芯线，每一组所述双通道霍尔元件包括6根芯线，分别为：电源正1根，电源负1根，两个通道信号各1根，两个通道信号备份各1根，所述输出电缆部件采用19芯密绕式线簧连接器。

优选的，相邻的两组所述双通道霍尔元件之间的安装夹角θ根据以下公式进行计算：

D=(z+2)m

$H1=\frac{D}{2}+n$

${\mathrm{\θ}}_1=\arctan \left(\frac{L/2}{H1}\right)=\arctan \left(\frac{L}{D+2n}\right)$

θ=θ₂=θ₃=2θ₁

其中，D为所述测速齿轮的齿顶圆直径，z为所述测速齿轮的齿数，m为所述测速齿轮的模数，H1为所述双通道霍尔元件感应面分布圆的半径，L为所述大定位块中安装孔的直径，n为所述双通道霍尔元件的气隙，θ₂和θ₃分别为所述大定位块感应面的偏移角，θ₁为所述测速齿轮的中心到所述大定位块感应面的垂线与所述测速齿轮的中心到感应面两端连线的夹角。

优选的，所述测速齿轮的齿数z为1～3，所述测速齿轮的模数m为60～200，当所述双通道霍尔元件的气隙n为0.3～2.0mm时，所述大定位块感应面的偏移角为13.35°～13.59°。

本发明还另外具体提供了一种对上述机车测速多通道霍尔转速传感器进行安装的方法，所述安装方法包括以下步骤：

S10：卡住所述双通道霍尔元件上的卡口位置，旋转所述双通道霍尔元件的角度来调整每组通道的相位差；

S11：相位差调节完成后，采用快速固定胶水将所述双通道霍尔元件与所述大定位块进行固定；

S12：将所述处理电路板与所述双通道霍尔元件采用导线连接后安装在所述大定位块内，用螺钉进行固定，所述处理电路板通过所述线缆引出信号；

S13：将所述线缆穿过所述安装器座中的孔，所述大定位块与所述安装器座之间采用配合压装后采用螺钉进行固定；

S14：所述线缆通过输出电缆部件穿出所述安装器座的一侧，所述输出电缆部件通过所述锁紧螺母压紧固定在所述安装器座上。

优选的，在所述步骤S10之前还包括所述双通道霍尔元件的安装步骤，所述安装步骤包括：先将所述霍尔元件一和霍尔元件二安装在所述小定位块内，接着将所述信号采集板穿过所述霍尔元件一和霍尔元件二的引脚安装在所述小定位块上，并通过所述小定位块上的两个小圆柱定位，然后将所述霍尔元件一和霍尔元件二的引脚和采集信号输出线焊接在所述信号采集板上，最后将上述霍尔元件一、霍尔元件二、信号采集板和小定位块的组合体安装在所述屏蔽管头内形成所述双通道霍尔元件。

通过实施上述本发明提供的机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法，具有如下技术效果：

（1）本发明转速传感器安装在齿轮端盖上，与测速齿轮无任何接触和磨损，同时感应气隙大、生产与调试工艺简单、安装方便；

（2）本发明转速传感器的输出通道数能够轻易做到四路以上，能够充分满足铁路信号冗余设计的要求；

（2）本发明转速传感器能够做到在机车速度极低（0.1r/min，r为机车轮对旋转一周的角度），的条件下仍能输出稳定、可靠的速度信号，同时测速范围宽、温度适应范围广、抗振性强、抗干扰性能强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式的结构原理示意图；

图2是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式的结构组成示意图；

图3是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式双通道霍尔元件的结构示意仰视图；

图4是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式双通道霍尔元件的结构示意主视图；

图5是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式双通道霍尔元件的结构示意侧视图；

图6是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式多通道霍尔转速传感器的结构示意侧视图；

图7是图6中的多通道霍尔转速传感器C-C向剖面结构示意图；

图8是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式多通道霍尔转速传感器的结构示意仰视图；

图9是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器一种具体实施方式多通道霍尔转速传感器的立体结构示意图；

图10是本发明机车测速多通道霍尔转速传感器中双通道霍尔元件安装角度计算原理示意图；

图中：1-双通道霍尔元件，2-处理电路板，3-电源处理电路，4-信号处理电路，5-感应组件，6-大定位块，7-安装器座，8-输出电缆部件，9-锁紧螺母，10-多通道霍尔转速传感器，11-密封圈，12-端盖，13-线缆，14-卡口，15-屏蔽管头，16-信号采集板，17-小定位块，18-定位小圆柱，19-安装孔，20-外部电源，21-引脚，30-测速齿轮，101-霍尔元件一，102-霍尔元件二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图10所示，给出了本发明机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，机车测速多通道霍尔转速传感器，包括：感应组件5和处理电路板2，处理电路板2包括电源处理电路3和信号处理电路4。来自外部电源20的电源输入信号经过电源处理电路3处理后，分别为感应组件5和信号处理电路4供电。感应组件5包括两组以上的双通道霍尔元件1，感应组件5将感应到的随测速齿轮30转动变化的脉冲信号传送至信号处理电路4，由信号处理电路4对脉冲信号进行放大、整形处理后，将四路以上经过处理的脉冲信号输出至上位机。这样就使机车测速多通道霍尔转速传感器的感应组件5达到至少两组，转速传感器的输出通道数至少达到四路，能够充分满足铁路信号冗余设计的要求，同时测速的精确度大幅度提高。

如附图2所示，多通道霍尔转速传感器10还进一步包括大定位块6和安装器座7，大定位块6用来固定和调节感应组件5。安装器座7是本发明整个机车测速多通道霍尔转速传感器的支撑体，用来将感应组件5安装固定在机车轴箱端盖上。感应组件5设置在大定位块6的安装孔19中，感应组件5的感应面与大定位块6的弧面处于同一弧面，大定位块6通过安装器座7设置在机车轴箱端盖上。

如附图3、4、5所示，双通道霍尔元件1还进一步包括卡口14、屏蔽管头15、信号采集板16和小定位块17。小定位块17用来安装霍尔元件一101、霍尔元件二102和信号采集板16。霍尔元件一101和霍尔元件二102安装在小定位块17内。小定位块17上设置有两个定位小圆柱18，信号采集板16穿过霍尔元件一101和霍尔元件二102的引脚21安装在小定位块17上，并通过定位小圆柱18固定安装在小定位块17上。霍尔元件一101和霍尔元件二102的引脚21和采集信号输出线焊接在信号采集板16上。上述霍尔元件一101、霍尔元件二102、信号采集板16和小定位块17的组合体安装在屏蔽管头15中。

如附图6、7、8和9所示，多通道霍尔转速传感器10还进一步包括输出电缆部件8、锁紧螺母9、密封圈11、端盖12和线缆13。信号采集板16上的引出线连接至处理电路板2，由处理电路板2通过线缆13对外输出。线缆13穿过安装器座7中的孔，线缆13的一端通过输出电缆部件8穿出安装器座7的一侧，输出电缆部件8通过锁紧螺母9固定安装在安装器座7上。锁紧螺母9与安装器座7之间进一步设置有密封圈11，密封圈11采用双面锥型密封圈结构，用于线缆13的防水。

如附图10所示，相邻的两组双通道霍尔元件1之间的安装夹角θ进一步根据以下公式进行计算：

D=(z+2)m

$H1=\frac{D}{2}+n$

${\mathrm{\θ}}_1=\arctan \left(\frac{L/2}{H1}\right)=\arctan \left(\frac{L}{D+2n}\right)$

θ=θ₂=θ₃=2θ₁

其中，D为测速齿轮30的齿顶圆直径，z为测速齿轮30的齿数，m为测速齿轮30的模数，H1为双通道霍尔元件1感应面分布圆的半径，L为大定位块6中安装孔19的直径，n为双通道霍尔元件1的气隙，θ₂和θ₃分别为大定位块6感应面的偏移角，θ₁为测速齿轮30的中心到大定位块6感应面的垂线与测速齿轮30的中心到感应面两端连线的夹角。

实施例2：如附图2所示，在实施例1的基础之上，感应组件5进一步包括三组双通道霍尔元件1，双通道霍尔元件1包括霍尔元件一101和霍尔元件二102。多通道霍尔转速传感器10由来自上位机的外部电源20提供三路独立的15V直流电源给电源处理电路3，然后将处理后的电源供给感应组件5的三组双通道霍尔元件1和信号处理电路4。当测速齿轮30转动时，感应组件5将感应到随齿轮转动变化的脉冲信号传送至信号处理电路4进行放大、整形，最后将六路信号输出至上位机。这样就使机车测速多通道霍尔转速传感器的感应组件5达到三组，转速传感器的输出通道数达到六路，能够满足目前动车组上使用的安全列控***“三备二”的冗余设计要求，即三组通道中任意两组通道的信号一致，多通道霍尔转速传感器10信号输出正常，若三组中有两组信号故障，那么多通道霍尔转速传感器10信号输出故障。因此，满足这种要求共需六个通道的输入信号，而目前的霍尔转速传感器通道数仅为两通道。

如附图10所示，为大定位块6的结构设计计算原理图。在具体实施例2中，测速齿轮30的模数m=2，齿数z=90，则测速齿轮30的齿顶圆直径D=(z+2)m=(90+2)×2=184mm，安装在大定位块6中的三个双通道霍尔元件1的感应面分布在半径为H1的圆面上，其角度计算如下：

D=(z+2)m

$H1=\frac{D}{2}+n$

${\mathrm{\θ}}_1=\arctan \left(\frac{L/2}{H1}\right)=\arctan \left(\frac{L}{D+2n}\right)$

$\mathrm{\θ}={\mathrm{\θ}}_2={\mathrm{\θ}}_3=2{\mathrm{\θ}}_1=2\arctan \left(\frac{22}{184+2n}\right)$

作为本发明一种典型的实施例，多通道霍尔转速传感器10的感应气隙n为0.3～2.0mm，当n=0.3mm时，多通道霍尔转速传感器10的大定位块6的感应面偏移角θ₂=θ₃=13.59°，当n=2mm时，多通道霍尔转速传感器10的大定位块6的感应面偏移角θ₂=θ₃=13.35°。

因此，在测速齿轮30的模数为2，齿数为90的条件下，多通道霍尔转速传感器10的大定位块6感应面的偏移角可以从13.35°～13.59°进行设计。

测速齿轮30还可以按照以下参数进行设计：测速齿轮30的齿数z为1～3，测速齿轮30的模数m为60～200。则重新选择测速齿轮30的参数后，多通道霍尔转速传感器10的大定位块6感应面的偏移角依然按照上述公式进行计算。

实施例2所描述的机车测速多通道霍尔转速传感器技术方案可以很好的满足目前国际上对于机车在极低速情况下也能输出速度信号的要求。不但输出通道数量多，速度测量精准，并且在机车运行处于极低速度（0.1r/min，r为机车轮对旋转一周的角度）的条件下仍然能够输出稳定、可靠的速度信号，并提供给上位机。

实施例3：在实施例2的基础上，线缆13采用屏蔽电缆线，线缆13进一步包括18根芯线，电缆线采用低烟无卤的18×0.75mm²屏蔽电缆线。因本实施例中的多通道霍尔转速传感器10采用两通道共用同一路电源，那么六个通道只需要12根芯线，本实施例将每根信号线做冗余备份，使多通道霍尔转速传感器10输出的速度信号更加可靠的传送至上位机。在本实施例中，多通道霍尔转速传感器10的输出线缆13原本只需要12根芯线，考虑到六路信号线的冗余备份，增加6根线，因此线缆13的实际芯线数量为18根。因此，每一组（两个通道为一组）双通道霍尔元件1包括6根芯线，分别为：电源正1根，电源负1根，两个通道信号各1根，两个通道信号备份各1根，输出电缆部件8采用19芯密绕式线簧连接器。电缆线的防水采用双面锥型密封圈套入到电缆，然后用锁紧螺母进行压紧固定。本发明具体实施例中六个通道的输入信号仅需采用一根输出电缆线，而如果采用现有的双通道霍尔转速传感器则需要三根电缆线。

一种对上述机车测速多通道霍尔转速传感器进行安装的方法的具体实施例，包括以下步骤：

S10：卡住双通道霍尔元件1上的卡口14位置，旋转双通道霍尔元件1的角度来调整每组通道的相位差；

S11：相位差调节完成后，采用快速固定胶水将双通道霍尔元件1与大定位块6进行固定；

S12：将处理电路板2与双通道霍尔元件1采用导线连接后安装在大定位块6内，用螺钉进行固定，处理电路板2通过线缆13引出信号；

S13：将线缆13穿过安装器座7中的孔，大定位块6与安装器座7之间采用配合压装后采用内六角螺钉进行固定；

S14：线缆13通过输出电缆部件8穿出安装器座7的一侧，输出电缆部件8通过锁紧螺母9压紧固定在安装器座7上。

在步骤S10之前还进一步包括双通道霍尔元件1的安装步骤，该步骤包括：

先将霍尔元件一101和霍尔元件二102安装在小定位块17内，接着将信号采集板16穿过霍尔元件一101和霍尔元件二102的引脚21安装在小定位块17上，并通过小定位块17上的两个小圆柱18定位，然后将霍尔元件一101和霍尔元件二102的引脚21和采集信号输出线焊接在信号采集板16上，最后将上述霍尔元件一101、霍尔元件二102、信号采集板16和小定位块17的组合体安装在屏蔽管头15内形成双通道霍尔元件1。

本发明具体实施例描述的多通道霍尔转速传感器及其安装方法针对现有测速传感器不能满足机车尤其是动车组电机转速高、要求速度传感器通道数多、低速状态下机车列控***无速度显示，单一的速度传感器无法满足现有机车要求的技术问题。通过在机车齿轮端盖上安装本发明具体实施例描述的多通道霍尔转速传感器进行机车测速，与测速齿轮无任何接触和磨损，输出通道数能多达至四通道，并且在机车速度极低（0.1r/min，r为机车轮对旋转一周的角度）的条件下仍然能够输出稳定、可靠的速度信号，且速度测量信号精度极高。同时，本发明具体实施例描述的多通道霍尔转速传感器还具有生产与调试工艺简单、安装方便、感应气隙大、测速范围宽、温度适应范围广、抗振性强、抗干扰性能强等诸多优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于，所述多通道霍尔转速传感器（10）包括：感应组件（5）和处理电路板（2），所述处理电路板（2）包括电源处理电路（3）和信号处理电路（4），来自外部电源（20）的电源输入信号经过所述电源处理电路（3）处理后，分别为所述感应组件（5）和信号处理电路（4）供电；所述感应组件（5）包括两组以上的双通道霍尔元件（1），所述感应组件（5）将感应到的随测速齿轮（30）转动变化的脉冲信号传送至所述信号处理电路（4），由所述信号处理电路（4）对所述脉冲信号进行放大、整形处理后，将四路以上经过处理的信号输出至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：所述感应组件（5）包括三组双通道霍尔元件（1），所述双通道霍尔元件（1）包括霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）；所述多通道霍尔转速传感器（10）由外部电源（20）提供三路独立的直流电源给所述电源处理电路（3），然后将处理后的电源供给所述感应组件（5）的三组双通道霍尔元件（1）和所述信号处理电路（4），当所述测速齿轮（30）转动时，所述感应组件（5）将感应到随齿轮转动变化的脉冲信号传送至所述信号处理电路（4）进行放大、整形处理，最后将六路信号输出至上位机。

3.根据权利要求1或2所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：所述多通道霍尔转速传感器（10）还包括大定位块（6）和安装器座（7），所述感应组件（5）设置在所述大定位块（6）的安装孔（19）中，所述感应组件（5）的感应面与所述大定位块（6）的弧面处于同一弧面，所述大定位块（6）通过所述安装器座（7）设置在机车轴箱端盖上。

4.根据权利要求3所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：所述双通道霍尔元件（1）还包括卡口（14）、屏蔽管头（15）、信号采集板（16）和小定位块（17），所述霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）安装在所述小定位块（17）内，所述小定位块（17）上设置有两个定位小圆柱（18），所述信号采集板（16）穿过所述霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）的引脚（21）安装在所述小定位块（17）上，并通过所述定位小圆柱（18）固定在所述小定位块（17）上，所述霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）的引脚和采集信号输出线焊接在所述信号采集板（16）上，上述霍尔元件一（101）、霍尔元件二（102）、信号采集板（16）和小定位块（17）的组合体安装在所述屏蔽管头（15）中。

5.根据权利要求4所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：所述多通道霍尔转速传感器（10）还包括输出电缆部件（8）、锁紧螺母（9）、密封圈（11）、端盖（12）和线缆（13），所述信号采集板（16）上的引出线连接至所述处理电路板（2），由所述处理电路板（2）通过所述线缆（13）对外输出；所述线缆（13）穿过所述安装器座（7）中的孔，所述线缆（13）的一端通过输出电缆部件（8）穿出所述安装器座（7）的一侧，所述输出电缆部件（8）通过所述锁紧螺母（9）固定安装在所述安装器座（7）上，所述锁紧螺母（9）与所述安装器座（7）之间进一步设置有密封圈（11），所述密封圈（11）采用双面锥型密封圈结构，用于所述线缆（13）的防水。

6.根据权利要求1、2、4、5中任一权利要求所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：所述线缆（13）包括18根芯线，每一组所述双通道霍尔元件（1）包括6根芯线，分别为：电源正1根，电源负1根，两个通道信号各1根，两个通道信号备份各1根，所述输出电缆部件（8）采用19芯密绕式线簧连接器。

7.根据权利要求1、2、4、5中任一权利要求所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：相邻的两组所述双通道霍尔元件（1）之间的安装夹角θ根据以下公式进行计算：

D=(z+2)m

$H1=\frac{D}{5}+n$

${\mathrm{\θ}}_1=\arctan \left(\frac{L/2}{H1}\right)=\arctan \left(\frac{L}{D+2n}\right)$

θ=θ₂=θ₃=2θ₁

其中，D为所述测速齿轮（30）的齿顶圆直径，z为所述测速齿轮（30）的齿数，m为所述测速齿轮（30）的模数，H1为所述双通道霍尔元件（1）感应面分布圆的半径，L为所述大定位块（6）中安装孔（19）的直径，n为所述双通道霍尔元件（1）的气隙，θ₂和θ₃分别为所述大定位块（6）感应面的偏移角，θ₁为所述测速齿轮（30）的中心到所述大定位块（6）感应面的垂线与所述测速齿轮（30）的中心到感应面两端连线的夹角。

8.根据权利要求7所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器，其特征在于：所述测速齿轮（30）的齿数z为1～3，所述测速齿轮（30）的模数m为60～200，当所述双通道霍尔元件（1）的气隙n为0.3～2.0mm时，所述大定位块（6）感应面的偏移角为13.35°～13.59°。

9.一种对权利要求5-8所述的机车测速多通道霍尔转速传感器进行安装的方法，其特征在于，所述安装方法包括以下步骤：

S10：卡住所述双通道霍尔元件（1）上的卡口（14）位置，旋转所述双通道霍尔元件（1）的角度来调整每组通道的相位差；

S11：相位差调节完成后，采用快速固定胶水将所述双通道霍尔元件（1）与所述大定位块（6）进行固定；

S12：将所述处理电路板（2）与所述双通道霍尔元件（1）采用导线连接后安装在所述大定位块（6）内，用螺钉进行固定，所述处理电路板（2）通过所述线缆（13）引出信号；

S13：将所述线缆（13）穿过所述安装器座（7）中的孔，所述大定位块（6）与所述安装器座（7）之间采用配合压装后采用螺钉进行固定；

S14：所述线缆（13）通过输出电缆部件（8）穿出所述安装器座（7）的一侧，所述输出电缆部件（8）通过所述锁紧螺母（9）压紧固定在所述安装器座（7）上。

10.根据权利要求9所述的一种机车测速多通道霍尔转速传感器安装方法，其特征在于，在所述步骤S10之前还包括所述双通道霍尔元件（1）的安装步骤，所述安装步骤包括：先将所述霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）安装在所述小定位块（17）内，接着将所述信号采集板（16）穿过所述霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）的引脚（21）安装在所述小定位块（17）上，并通过所述小定位块（17）上的两个小圆柱（18）定位，然后将所述霍尔元件一（101）和霍尔元件二（102）的引脚（21）和采集信号输出线焊接在所述信号采集板（16）上，最后将上述霍尔元件一（101）、霍尔元件二（102）、信号采集板（16）和小定位块（17）的组合体安装在所述屏蔽管头（15）内形成所述双通道霍尔元件（1）。

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