《传感器与检测技术》课程教学课件（PPT讲稿）第7章磁电式传感器 7.1 磁电式传感器

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7.1磁电式传感器通过磁电作用将被测量（如振动、转速、扭矩）转换成电势信号。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；属于机电能量变换型传感器优点：不需要供电电源，电路简单，性能稳定，输出阻抗小返回下一页

7.1 磁电式传感器通过磁电作用将被测量（如振动、转速、扭矩）转换成电势信号。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；属于机-电能量变换型传感器优点: 不需要供电电源，电路简单，性能稳定，输出阻抗小返回下一页

7.1.1 磁电式传感器的工作原理 7.1.2动圈式磁电传感器 7.1.3磁阻式磁电传感器 7.1.4磁电式传感器的动态特性返国上一页下一页

7.1.1 磁电式传感器的工作原理 7.1.2 动圈式磁电传感器 7.1.3 磁阻式磁电传感器 7.1.4 磁电式传感器的动态特性返回上一页下一页

7.1.1 磁电式传感器的工作原理法拉第电磁感应定律： E=-k dΦ dt k为比例系数，E为感应电势，为磁通。当E的单位为伏特(V),p的单位为韦伯(Wb),t的单位为秒(s)时，k=1,这时感应电势为： do E=- dt 返回上一页下一页

7.1.1 磁电式传感器的工作原理法拉第电磁感应定律： dt d E k  = − k为比例系数，E为感应电势，φ为磁通。当E的单位为伏特（V），φ的单位为韦伯（Wb），t的单位为秒（s）时，k＝1，这时感应电势为：返回上一页下一页 dt d E  = −

如果线圈是匝，磁场强度是B,每匝线圈的平均长度la, 线圈相对磁场运动的速度为u三d/dt, 则整个线圈中所产生的电动势为： E=-N dφ NBla d dt =-NBlaU dt

如果线圈是N匝，磁场强度是B，每匝线圈的平均长度l a，线圈相对磁场运动的速度为υ=dx/dt，则整个线圈中所产生的电动势为：   a NBl a dt dx NBl dt d E = −N = = −

不同类型的磁电式传感器磁通量Φ的变化实现办法：磁铁与线圈之间做相对运动；磁路中磁阻的变化；恒定磁场中线圈面积的变化直接应用：测定速度在信号调节电路中接积分电路，或微分电路，磁电式传感器就可以用来测量位移或加速度。返回上一页下一页

不同类型的磁电式传感器磁通量Ф的变化实现办法: 磁铁与线圈之间做相对运动；磁路中磁阻的变化；恒定磁场中线圈面积的变化. 直接应用：测定速度在信号调节电路中接积分电路，或微分电路，磁电式传感器就可以用来测量位移或加速度。返回上一页下一页

7.12动圈式磁电传感器 ●1. 动圈式磁电传感器原理 ◆2.动圈式磁电传感器结构返回上一页下一页

7.1.2 动圈式磁电传感器 ⚫ 1. 动圈式磁电传感器原理 ⚫ 2. 动圈式磁电传感器结构返回上一页下一页

1.动圈式磁电传感器原理弹簧线圈磁轭补偿线圈永久磁铁图5.1.1动圈式磁电传感器原理图返回上一

1. 动圈式磁电传感器原理图5.1.1 动圈式磁电传感器原理图返回上一页下一页

传感器原理如果在线圈运动部分的磁场强度B是均匀的，则当线圈与磁场的相对速度为ω时，线圈的感应电动势： E=NBl usin a a为运动方向与磁场方向间夹角，当α=90°，线圈的感应电动势为： E=NBIv 当N、B和la恒定不变时，E与v=d/dt成正比，根据感应电动势E的大小就可以知道被测速度的大小。返回上一页下一页

传感器原理如果在线圈运动部分的磁场强度B是均匀的，则当线圈与磁场的相对速度为υ时，线圈的感应电动势： E = NBla  sin  α为运动方向与磁场方向间夹角，当α＝90°，线圈的感应电动势为： E = NBl a  当N、B和la恒定不变时，E与υ=dx/dt成正比，根据感应电动势E的大小就可以知道被测速度的大小。返回上一页下一页

2.动圈式磁电传感器结构磁电式传感器构成： 1、磁路系统由它产生恒定直流磁场。为了减小传感器的体积，一般都采用永久磁铁； 2、线圈由它运动切割磁力线产生感应电动势。作为个完整的磁电式传感器，除了磁路系统和线圈外，还有一些其它元件，如壳体、支承、阻尼器、接线装置等。返回上一页一页

2. 动圈式磁电传感器结构磁电式传感器构成： 1、磁路系统由它产生恒定直流磁场。为了减小传感器的体积，一般都采用永久磁铁； 2、线圈由它运动切割磁力线产生感应电动势。作为一个完整的磁电式传感器，除了磁路系统和线圈外，还有一些其它元件，如壳体、支承、阻尼器、接线装置等。返回上一页下一页

磁电式振动传感器的结构原理 4 3 6 图5.1.2磁电式振动传感器的结构原理图 1-弹簧片2-永久磁铁3-阻尼器4-引线 5-芯杆6-外壳7-线圈8弹簧片返同上一页下一页

磁电式振动传感器的结构原理图5.1.2 磁电式振动传感器的结构原理图 1-弹簧片 2-永久磁铁 3-阻尼器 4-引线 5-芯杆 6-外壳 7-线圈 8-弹簧片返回上一页下一页

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