第6章-磁電式傳感器

第六章磁電式傳感器一、概述磁電式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理的傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在穩(wěn)恒均勻磁場(chǎng)中，沿垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)為一、概述當(dāng)一個(gè)W匝線圈相對(duì)靜止地處于隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中時(shí)，設(shè)穿過(guò)線圈的磁通為φ，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電勢(shì)e與磁通變化率dφ/dt有如下關(guān)系：

型式線圈-磁鐵活動(dòng)型銜鐵活動(dòng)型動(dòng)圈式—線圈移動(dòng)動(dòng)鐵式—磁鐵移動(dòng)磁阻式

銜鐵移動(dòng)，磁阻變化（恒磁通式）（變磁通式）二、動(dòng)圈、鐵式磁電傳感器

導(dǎo)線在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線產(chǎn)生的電場(chǎng)值為對(duì)于線速度型

N

線圈匝數(shù)

B

磁場(chǎng)強(qiáng)度

l

單匝線圈有效長(zhǎng)度dx/dt

線圈與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度

運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向夾角

一般=900，則

角速度型角速度k

依賴于結(jié)構(gòu)的系數(shù)（k<1）A

單匝線圈的截面積三、磁阻式磁電傳感器

線圈和磁鐵不動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)著的導(dǎo)磁材料的物體改變磁路的磁阻，引起磁力線增加或減弱，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。磁阻式傳感器工作原理及應(yīng)用例測(cè)線速度的磁阻式磁電傳感器磁阻式磁電傳感器也可做成測(cè)線速度的，其原理圖為：其變換鏈：命名：磁電式速度傳感器分類：結(jié)構(gòu)型、能量轉(zhuǎn)換型命名：電感（變磁阻）式位移傳感器分類：結(jié)構(gòu)型、能量控制型四、磁電式傳感器非線性誤差線圈向上運(yùn)動(dòng)，附加磁場(chǎng)與工作磁場(chǎng)方向相反，靈敏度下降。線圈向下運(yùn)動(dòng)，附加磁場(chǎng)與工作磁場(chǎng)方向相同，靈敏度上升。線圈運(yùn)動(dòng)速度方向不同時(shí)，靈敏度具有不同的數(shù)值，使傳感器輸出基波能量降低，諧波能量增加,靈敏度越高，線圈中電流越大，這種非線性越嚴(yán)重。

五、磁電式傳感器設(shè)計(jì)要點(diǎn)工作氣隙永久磁鐵線圈組件

磁電式傳感器直接輸出感應(yīng)電勢(shì),且傳感器通常具有較高的靈敏度,所以一般不需要高增益放大器。但磁電式傳感器是速度傳感器,若要獲取被測(cè)位移或加速度信號(hào),則需要配用積分或微分電路。六、磁電式傳感器的測(cè)量電路

七、磁電式傳感器的應(yīng)用1.振動(dòng)測(cè)量

CD-1型是絕對(duì)式傳感器：

應(yīng)用二2.扭矩測(cè)量

測(cè)量原理：扭矩傳感器組成：磁電式傳感器+傳感器軸+磁電式傳感器

定子的齒頂與轉(zhuǎn)子的齒頂相對(duì)定子的齒根與轉(zhuǎn)子的齒頂相對(duì)

磁阻最小磁阻最大輸出感應(yīng)電勢(shì)相差1800

無(wú)外加扭矩時(shí)，=0，兩個(gè)幅值、頻率均相等，相位差0=1800的感應(yīng)電勢(shì)軸上感受扭矩時(shí)，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角，設(shè)傳感器內(nèi)外齒數(shù)均為n，則扭轉(zhuǎn)角與感應(yīng)電勢(shì)相位差0的關(guān)系為:0=n應(yīng)用三3.磁電式數(shù)字轉(zhuǎn)速表

對(duì)于低速測(cè)量，應(yīng)增加槽子數(shù)目以增加精度。特點(diǎn)：精度：0.05%

轉(zhuǎn)速范圍：30r/min480kr/min。

測(cè)量時(shí)，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生脈沖數(shù)為P