第五章 磁电式传感器 增压状态
第五章 磁电式传感器
概述 >磁电式传感器又称磁电感应式传感器、感应式传感器或 电动式传感器，是利用电磁感应原理将被测量（如振动、 位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。 >它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械能转换成易 于测量的电信号，是一种典型的有源传感器。 >输出功率大，且性能稳定，但频率响应低，通常在10~ 1000Hz的频带作机械振动测量、转速测量等，传感器尺 寸大，重。 机 电 磁电式传感器 量
¾磁电式传感器又称磁电感应式传感器、感应式传感器或 电动式传感器，是利用电磁感应原理将被测量（如振动、 位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。 ¾它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械能转换成易 于测量的电信号，是一种典型的有源传感器。 ¾输出功率大，且性能稳定，但频率响应低，通常在10～ 1000 Hz的频带作机械振动测量、转速测量等，传感器尺 寸大，重。 概 述 磁电式传感器 磁电式传感器 机械能机械能 电量电量
第一节 磁电感应式传感器 一、 磁电感应式传感器的工作原理 磁电传感器是以导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生 感应电动势为基础的。 根据法拉第电磁感应定律，匝线圈在磁场中运动切割磁 力线或线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中所产生的感应电动 势的大小决定于穿过线圈的磁通量中的变化率，即
根据法拉第电磁感应定律， N匝线圈在磁场中运动切割磁 力线或线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中所产生的感应电动 势 e的大小决定于穿过线圈的磁通量φ的变化率，即 d e N d t Φ = − 磁电传感器是以导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生 感应电动势为基础的。 第一节 磁电感应式传感器 一、磁电感应式传感器的工作原理
工作原理 e=- 当线圈垂直磁场方向运动时，线圈相对于磁场的 运动速度为或⊙，则有 e=-NBw或e=-NBSo 磁通变化率与磁感应强度B,磁路磁阻Rm,线圈运动 速度或。有关，故若改变其中一个因素，都会改变线 圈的感应电动势
磁通变化率与磁感应强度 B，磁路磁阻Rm，线圈运动 速度 v 或 ω有关，故若改变其中一个因素，都会改变线 圈的感应电动势。 d e N dt Φ = − 工作原理 当线圈垂直磁场方向运动时，线圈相对于磁场的 运动速度为 v或 ω，则有 e NBlv e NBS = − =− 或 ω
二、磁电传感器的分类 按照磁场方式分，磁电传感器可分为恒磁通式和变磁通式。 动圈式 开磁路式 恒磁通式 变磁通式 动铁式 闭磁路式 在恒磁通结构中，磁路系统产生恒定磁场，感应电动势是由线圈和永久磁铁 直接相对运动，切割磁力线产生。运动部件可以是磁铁也可以是线圈。 在变磁通结构中，线圈和永久磁铁均固定不动，与被测物体连接而运动的部 分是利用导磁材料制成的动铁心（衔铁），衔铁运动使得气隙和磁路磁阻变 化。 变磁通式传感器又称为变磁阻磁电感应式传感器或变气隙磁电感应式传感器。这类 传感器利用铁磁性物质制成齿轮（或凸轮)与被测物体相连而运动。在运动中，齿 轮（或凸轮）不断改变磁路的磁阻，从而改变线圈的磁通，在线圈中产生感应电动 势。一般用来测量旋转物体的角速度，产生感应电动势的频率作为输出
二、磁电传感器的分类 按照磁场方式分，磁电传感器可分为恒磁通式 和变磁通式 。 恒磁通式 动圈式 动铁式 变磁通式 开磁路式 闭磁路式 在恒磁通结构中，磁路系统产生恒定磁场，感应电动势是由线圈和永久磁铁 直接相对运动，切割磁力线产生。运动部件可以是磁铁也可以是线圈。 在变磁通结构中，线圈和永久磁铁均固定不动，与被测物体连接而运动的部 分是利用导磁材料制成的动铁心（衔铁），衔铁运动使得气隙和磁路磁阻变 化。 变磁通式传感器又称为变磁阻磁电感应式传感器或变气隙磁电感应式传感器。这类 传感器利用铁磁性物质制成齿轮（或凸轮）与被测物体相连而运动。在运动中，齿 轮（或凸轮）不断改变磁路的磁阻，从而改变线圈的磁通，在线圈中产生感应电动 势。一般用来测量旋转物体的角速度，产生感应电动势的频率作为输出