[0023] 以下结合附图进一步描述本发明的一种便携式测速发电机的实施。
[0024] 如图1、图2所示，一种便携式测速发电机，包括上支架1、上铁心组件2、上霍尔组件3、上磁钢组件4、下支架5、下铁心组件6、下霍尔组件7、下磁钢组件8、轴承9、铆钉10和弹簧
11。
[0025] 所述上支架1设有铁心槽、挡板、安装孔和手柄；所述上铁心组件2为扇环形分体式结构，固定在上支架1的铁心槽中，且上铁心组件2的各分体之间设有夹槽；所述上磁钢组件4和上霍尔组件3，固定在上铁心组件1各分体之间的夹槽中，且为交替式排列；所述上支架1的挡板处设有轴承孔，轴承9嵌装在挡板的轴承孔中；
[0026] 所述下支架5设有铁心槽、挡板、安装孔和手柄；所述下铁心组件6为扇环形分体式结构，固定在下支架5的铁心槽中，且下铁心组件6的各分体之间设有夹槽；所述下磁钢组件8和下霍尔组件7，固定在下铁心组件6各分体之间的夹槽中，且为交替式排列；所述下支架5的挡板处设有轴承孔，轴承9嵌装在挡板的轴承孔中；
[0027] 所述铆钉10依次穿过上支架1、弹簧11和下支架5的安装孔后固定；所述弹簧11的两端为直线伸出，分别与上支架1的手柄处和下支架5的手柄处压紧，使得上支架1和下支架5组装在一起可以实现夹子的功能；
[0028] 所述上支架1和下支架5为对称结构；
[0029] 所述上铁心组件2的分体数为六，各分体之间的夹槽数为五，上磁钢组件4和上霍尔组件3置于五个夹槽中，排放顺序为磁钢-霍尔元件-磁钢-霍尔元件-磁钢；
[0030] 所述下铁心组件6的分体数为六，各分体之间的夹槽数为五，下磁钢组件8和下霍尔组件7置于五个夹槽中，排放顺序为磁钢-霍尔元件-磁钢-霍尔元件-磁钢；
[0031] 所述嵌放在上铁心组件2的上磁钢组件4，磁极排放顺序依次以SN、NS和SN；
[0032] 所述嵌放在下铁心组件6的下磁钢组件8，磁极排放顺序依次以SN、NS和SN；
[0033] 所述上支架1和下支架5均为非铁磁材料，上铁心组件2和下铁心组件6均为硅钢叠片。
[0034] 图3为本发明的一种便携式测速发电机的支架结构图：上支架1的结构如图3(a)所示，包括铁心槽101、挡板102、安装孔103和手柄104，其中挡板102设有轴承孔；下支架5的结构如图3(b)所示，包括铁心槽501、挡板502、安装孔503和手柄504，其中挡板502设有轴承孔。
[0035] 图4为本发明的一种便携式测速发电机支架与对应组件的组装图：上支架1与对应组件的组装图如图4(a)所示，上铁心组件2的各分体分别为201、202、203、204、205和206；上霍尔组件3包括霍尔元件301和302；上磁钢组件4包括永磁磁钢401、402和403。各组件的组装顺序依次为201-401-202-301-203-402-204-302-205-403-206，其中上铁心组件2的分体202、203、204和205的尺寸均相同，且分体202和分体206设有轴承孔，与支架1挡板处的轴承孔位置重合；磁钢401、402和403的尺寸相同，且磁极排放顺序为SN-NS-SN。
[0036] 下支架5与对应组件的组装图如图4(b)所示，下铁心组件6的各分体分别为601、602、603、604、605和606；下霍尔组件7包括霍尔元件701和702；下磁钢组件8包括永磁磁钢
801、802和803。各组件的组装顺序依次为601-801-602-701-603-802-604-702-605-803-
606；其中下铁心组件6的分体602、603、604和605的尺寸均相同，且分体602和分体606设有轴承孔，与支架2挡板处的轴承孔位置重合；磁钢801、802和803的尺寸相同，且磁极排放顺序为SN-NS-SN。
[0037] 轴承9包括901、902、903和904，其中901和902安装在上支架1挡板的轴承孔处，903和904安装在下支架5挡板处的轴承孔处。
[0038] 图5为本发明的一种便携式测速发电机的磁场分布图：首先用便携式测速发电机将被测转轴夹紧，转轴为铁磁材料，通过上、下支架挡板处的轴承建立被测转轴与测速发电机之间的空气隙。上、下磁钢组件形成的磁场分布情况如图5所示，磁力线经由铁心组件、空气隙和被测转轴后形成闭合回路，磁场的方向如图5所示。
[0039] 图6为本发明的一种便携式测速发电机的工作原理图：霍尔元件301、302、701和702的控制端通入工作电流，被测转轴停转时，上、下磁钢组件形成的磁场分布情况如图5所示，此时上、下磁钢组件形成的磁场，与霍尔元件301、302、701和702无匝链，霍尔元件301、
302、701和702无霍尔电势输出；被测转轴转动时，如图6所示，被测转轴的表面可以看做是多根导条，顺时针切割上、下磁钢组件形成的磁场，产生如图6所示的切割电动势，方向通过右手定子判断，被测转轴的表面产生电流，该电流产生的磁场分布情况如图6所示，其方向根据右手螺旋定则判断，此时被测转轴表面电流产生的磁场与霍尔元件301、302、701和702分别匝链，霍尔元件301、302、701和702分别输出相应的霍尔电势。
[0040] 根据磁路的欧姆定理，永磁磁钢产生的磁通量为：
[0041]
[0042] 式中Fp为永磁磁钢的磁势，Rmp为永磁磁钢产生的磁通经过磁路的磁阻。
[0043] 根据法拉第电磁感应定律，被测转轴顺时针以转速n切割永磁磁钢的磁通，所产生的切割电动势为：
[0044] eR＝CeΦPn (2)，
[0045] 式中Ce为与测速发电机结构相关的常数。
[0046] 根据欧姆定律，被测转轴产生的电流为：
[0047]
[0048] 式中rR为被测转轴表面的等效电阻。
[0049] 根据磁路的欧姆定理，被测转轴表面的电流产生的磁通量为：
[0050]
[0051] 式中NR为被测转轴表面的等效有效匝数，RmR为被测转轴表面电流产生的磁通经过磁路的磁阻。
[0052] 根据霍尔效应可知，霍尔元件产生的霍尔电势为：
[0053] EH＝KHIΦR (5)，
[0054] 式中KH为与霍尔元件结构和性质相关的常数，I为霍尔元件的控制电流。
[0055] 联立式(1)～式(5)，可得：
[0056]
[0057] 根据所述式(6)可知，本发明的一种便携式测速发电机，能够直接将被测转轴的转速转换成对应的电信号输出。若霍尔元件的控制电流为直流电，则发电机输出与转速成正比的直流霍尔电势，若霍尔元件的控制电流为交流电，则发电机输出幅值与转速成正比的交流霍尔电势，频率与霍尔元件控制电流的频率相同。
[0058] 所述的一种便携式测速发电机，安装方便，占用空间小，无需使用联轴装置，使用时只需将被测转轴夹紧即可，能够直接将瞬时转速转换为对应的电信号输出；结构简单，无旋转部件，不会对原有旋转系统的转动惯量产生影响，具有较好的动态响应特性；无换向装置，不存在电刷接触电阻造成的非线性误差，输出特性线性度良好；无绕组、无剩余电压，并能够在低速时精确的测量转速，不存在低速失灵区。
[0059] 实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
