学习单元一磁电感应式传感器变磁通式传感器变磁通式(变磁阻式或变气隙式)传感器常用于旋转角速度的测量,如图4-1所示。(b)(a)图4-1变磁通式传感器的结构原理图1一被测转轴:2一铁心:3线圈:4一软铁:5一永久磁铁
学习单元一 磁电感应式传感器 二、 变磁通式传感器 变磁通式(变磁阻式或变气隙式)传感器常用于旋转角速 度的测量,如图4-1所示。 图4-1 变磁通式传感器的结构原理图 1—被测转轴; 2—铁心; 3—线圈; 4—软铁; 5—永久磁铁
学寸单元一磁电感应式传感器图4-1(a)所示为开磁路变磁通式结构示意图,线圈和磁铁静止不动,铁心测量齿轮(导磁材料制成)安装在被测转轴上,随之一起转动,每转过一个齿,传感器磁路磁阻变化一次,磁通也就变化一次。线圈中产生的感应电动势的变化频率等于铁心上齿轮的齿数和转速的乘积。这种传感器结构简单,但输出信号较小,且因高速轴上加装齿轮较危险而不宜测量高转速
学习单元一 磁电感应式传感器 图4-1(a)所示为开磁路变磁通式结构示意图,线圈和磁铁 静止不动,铁心测量齿轮(导磁材料制成)安装在被测转轴上,随 之一起转动,每转过一个齿,传感器磁路磁阻变化一次,磁通也就 变化一次。线圈中产生的感应电动势的变化频率等于铁心上齿轮的 齿数和转速的乘积。这种传感器结构简单,但输出信号较小,且因 高速轴上加装齿轮较危险而不宜测量高转速
学寸单元一磁电感应式传感器图4-1(b)所示为两极式闭磁路变磁通式结构示意图,被测转轴带动随圆形铁心在磁场气隙中等速转动,使气隙平均长度周期性变化因而磁路磁阻也周期性地变化,致使磁通同样地周期性变化,在线圈中产生频率与铁心转速成正比的感应电动势。在这种结构中,也可以用齿轮代表椭圆形铁心,软铁(极掌)制成内齿轮形式,并使两齿轮的齿数相等。当被测物体转动时,两齿轮相对运动,磁路的磁阻发生变化,因而在线圈中产生频率与转速成正比的感应电动势
学习单元一 磁电感应式传感器 图4-1(b)所示为两极式闭磁路变磁通式结构示意图,被测转轴 带动椭圆形铁心在磁场气隙中等速转动,使气隙平均长度周期性变化, 因而磁路磁阻也周期性地变化,致使磁通同样地周期性变化,在线圈中 产生频率与铁心转速成正比的感应电动势。在这种结构中,也可以用齿 轮代表椭圆形铁心,软铁(极掌)制成内齿轮形式,并使两齿轮的齿数 相等。当被测物体转动时,两齿轮相对运动,磁路的磁阻发生变化,因 而在线圈中产生频率与转速成正比的感应电动势
学习单元一磁电感应式传感器三、恒定磁通式传感器恒定磁通式传感器有两种,图4-2(a)所示为动圈式,图4-2(b)所示为动铁式。它是由永久磁铁、线圈、弹簧、阻尼器(金属骨架)和壳体等组成磁路系统产生恒定的磁场,磁路中的工作气隙是固定不变的。(b)(a)图4-2恒定磁通式传感器的结构原理图1一金属骨架:2一弹簧:3一线圈:4一永久磁铁:5一壳体
学习单元一 磁电感应式传感器 三、 恒定磁通式传感器 恒定磁通式传感器有两种,图 4-2(a)所示为动圈式,图4-2(b) 所示为动铁式。它是由永久磁铁、线圈、弹簧、阻尼器(金属骨架)和壳 体等组成磁路系统产生恒定的磁场,磁路中的工作气隙是固定不变的。 图4-2 恒定磁通式传感器的结构原理图 1—金属骨架; 2—弹簧; 3—线圈; 4—永久磁铁; 5—壳体
学习单元一磁电感应式传感器动圈式和动铁式传感器的工作原理相同,当壳体随被测振动体一起振动时,由于弹簧较软,运动部件质量相对较大,因此当振动频率足够高(远高于传感器的固有频率)时,运动部件的惯性很大,来不及跟踪振动体一起振动,几近静止不动,振动能量几乎全被弹簧吸收,永久磁铁与线圈之间的相对运动速度接近于振动体振动速度。磁铁与线圈相对运动使线圈切割磁力线,产生与运动速度V成正比的感应电动势,即e= - BolWv(4-2)式中,B.为工作气隙磁感应强度;W.为线圈处于工作气隙磁场中的匝数,称为工作匝数;为每匝线圈的平均长度
学习单元一 磁电感应式传感器 动圈式和动铁式传感器的工作原理相同,当壳体随被测振动 体一起振动时,由于弹簧较软,运动部件质量相对较大,因此当振 动频率足够高(远高于传感器的固有频率)时,运动部件的惯性很 大,来不及跟踪振动体一起振动,几近静止不动,振动能量几乎全 被弹簧吸收,永久磁铁与线圈之间的相对运动速度接近于振动体振 动速度。磁铁与线圈相对运动使线圈切割磁力线,产生与运动速度 v成正比的感应电动势,即 e=-B0 lW0v 4-2) 式中,B0为工作气隙磁感应强度;W0为线圈处于工作气隙磁 场中的匝数,称为工作匝数;l为每匝线圈的平均长度