光电式转速计是利用光电效应原理制成的，即利用光电管或光电晶体管将光脉冲变成电脉冲。由光电管构成的转速计分反射型和直射型两种。
反射型光电式转速计的工作原理如图7.2.1所示。将被测轴5的圆周表面沿轴线方向按均匀间隔做成一段黑白相间的反射面和吸收面充当“光栅”，传感器对准此反射面和吸收面。光源1发射的光线经过透镜(成为平行光，照射在半透明膜片3上。部分光线透过膜片，部分光线被反射，经聚光镜4聚焦成一点，照射在被测轴黑白相间的“光栅”上。当轴转动时，白色反射面将光线反射，黑色吸收面不反射。反射光再经透镜照射在半透明膜片上，透过半透明膜片并经聚焦透镜6聚焦后，照射在光电管7的阴极上，使阳极产生光电流。由于“光栅”黑白相间，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的光脉冲，使光电管产生相应的电脉冲。当间隔数一定时，该电脉冲与转速成正比。电脉冲送至数字测量电路，即可计数和显示转速。
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直射型光电式转速计的工作原理如图7.2.2所示。被测轴1上装有带孔的圆盘2，圆盘的一边设置光源3，另一边设置光电管4，圆盘随轴转动，当光线通过小孔时，光电管产生一电脉冲。转轴连续转动，光电管就输出一列与转速及圆盘上的孔数成正比的电脉冲数。在孔数一定时，该列电脉冲数就和转速成正比。电脉冲经测量电路放大和整形后再送入频率计计数和显示。经换算或标定后，可直接读出被测转轴的转速。