传感器--磁电式
15页1、传感器与检测技术,白城师范学院机电系,主讲:王 刚,Sensor Principle & Detecting Technology,第5章 磁电式传感器,5.1 磁电感应式传感器5.2 霍尔式传感器本章要点,下页,返回,磁电式传感器是通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。磁电感应式传感器、霍尔式传感器都是磁电式传感器。磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生感应电势的;霍尔式传感器为载流半导体在磁场中有电磁效应(霍尔效应)而输出电势的。它们原理并不完全相同,因此各有各的特点和应用范围。,图库,5.1 磁电感应式传感器,下页,上页,返回,工作原理和结构类型动态特性分析测量电路磁电感应式传感器应用举例,磁电感应式传感器也称为电动式传感器,或感应式传感器。它是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感应电势的。因此它是一种机一电能量换型传感器,不需供电电源,是直接从被测物体吸取机械能量并转换成电信号输出。,图库,5.1.1 工作原理和结构类型,磁电感应式传感器是以电磁感应原理为基础的,根据电磁感应定律,线圈两端的感应电动势正比于线圈所包围的磁链对时间
2、的变化率,即,下页,上页,返回,W-线圈匝数:-线圈所包围的磁通量。,若线圈相对磁场运动为速度v或角转度时,则式(5-1)可改写为 e-WBlv 或 e-WBs在传感器中,当结构参数确定后即B、l、W、s均为定值,那么感应电势e与线圈相对磁场的运动速度(v或)成正比。 根据上述原理。人们设计了两种类型的结构:一种是变磁通式;另一种是恒定磁通式。,图5-1 变磁通式磁电感应式传感器结构原理图图5-2 恒定磁通路电感应式传感器结构原理图,图库,下页,上页,机械阻抗 传递矩阵传感器机械阻抗的传递矩阵理想传感器的传递矩阵传感器电阻抗的传递矩阵 实际传感器的传递矩阵传递函数,磁电感应式传感器只适用于测量动态物理量,因此动态特性是这种传感器的主要性能。应用机械阻抗概念分析机械振动系统有很多方便之处。可以用简单的代数方法解出描述系统动态特性的传递函数方程,而不必去解微分方程,但分析的结果则完全一致。,5.1.2 动态特性分析,图5-3 理想传感器基本框图图5-4 实际传感器基本框图图5-5 二阶机械系统和二阶电路系统图5-6 磁电感应式传感器的二端口网络框图图5-7 磁电感应式传感器二端口网络的等效
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