5章磁电式传感器.pdf

CH5 磁电式传感器 第5 章磁电式传感器 5.1 磁电感应式传感器 5.21.2 霍尔式传感器 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 1 CH5 磁电式传感器 5.1 磁电感应式传感器 磁电感应式传感器有时也称作电动式或感应式 传感器，是利用电磁感应原理，将被测量 （运动速 度）转换成电信号 （感应电势）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，是一种有源传感器。 它只适合进行动态测量。 由于它输出功率大，且性能稳定，具有一定的 工作频带 （10～1000 Hz），所以得到普遍应用。 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 2 CH5 磁电式传感器 5.1.1 磁电感应式传感器工作原理 当一个W匝线圈相对静止地处于随时间变化的磁 场中时，设穿过线圈的磁通为φ，则线圈内的感应电 势e与磁通变化率dφ/dt有如下关系： d e W dt 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 3 CH5 磁电式传感器 根据电磁感应定律，当导体在恒定均匀磁场中， 沿垂直磁场方向运动时，导体内产生的感应电势为 e Blv 式中: B—恒定均匀磁场的磁感应强度；l— v——导体相对磁场的运动速度。 根据以上原理有两种磁电感应式传感器：  变磁通式：线圈、磁铁静止不动，转动物体引起磁阻、 磁通变化。  恒磁通式：磁路系统恒定磁场，运动部件可以是线圈也 可以是磁铁。 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 4 CH5 磁电式传感器 图5-1 变磁通式磁电传感器结构原理图 线圈、磁铁静止不动，测量齿轮安装在被测旋转 体上，随被测体一起转动。每转动一个齿，齿的凹凸 引起磁路磁阻变化一次，磁通也就变化一次，线圈中 产生感应电势，其变化频率等于被测转速与测量齿轮 上齿数的乘积。 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 5 CH5 磁电式传感器 图5-1 变磁通式磁电传感器结构原理图 被测转轴1带动椭圆形铁心2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3中 产生频率与铁心2转速成正比的感应电动势。 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 6 CH5 磁电式传感器 检测技术 Date: 2013/5/3 Page: 7 CH5 磁电