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磁电式传感器

2017-12-14 13:42:03 2794 磁电式传感器

0 基于电磁感应原理，把被测非电量变换为感应电势的传感器称为磁电式传感器。一、工作原理由电磁感应定律可知：可见，只要改变磁通量Φ，就能得到感应电势Ｅ，而改变Φ 的办法很多，如改变磁路中的磁阻，改变和磁场垂直的线圈面积（线圈在恒定磁场中旋转），或者使磁铁对线圈作相对运动，等等，都能达到改变通过线圈磁通量的目的。因此，可以制造出不同类型的磁电式传感器。若线圈在恒定磁场中作垂直切割磁力线的直线运动，线圈两端的感应电势可由式（４．１８）导出：式中Ｂ ——— 磁场的磁感应电势；ｘ ——— 线圈与磁场相对运动的位移；ｌ——— 每匝线圈的平均长度。在磁场一定的条件下，测定感应电势Ｅ，就能测定线圈移动的速度ｄｘ/ｄｔ。在线圈相对磁场作旋转运动切割磁力线，并且线圈平面的法线方向与磁场方向呈９０°，则线圈的感应电势为在磁场一定、线圈一定的条件下，Ｂ和Ｓ为常数，测定感应电势Ｅ便能测定出线圈旋转的角速度ｄθ /ｄｔ。图４．１０（ａ），（ｂ）所示分别为被测量为线速度ｖ和角速度ω 时，磁电式传感器的工作原理。在实践中还有许多方法改变通过线圈的磁通量，都可按式（４．１８）推导出相应感应电势Ｅ的表达式。通过对Ｅ的测定，能相应地测定使磁通量改变的物理量。二、磁电式传感器的选用磁电式传感器最大的特点是：它能将作为输入信号的机械速度直接转换成线圈中的感应电势输出，它不需要外加电源，而是直接将被测物体的机械能转换成电信号输出，这一特点使它大受使用者的欢迎。因此，它在测量速度、转速时被广泛选用。如果在测量线路中对信号作积分和微分，又能非常方便地得到被测物体的加速度和位移（角加速度和转角），因此，常用于加速度、振动、位移等测量，特别是作为振动传感器使用。角加速度和转角），因此，常用于加速度、振动、位移等测量，特别是作为振动传感器使用。作为振动传感器和它有竞争力的是压电式传感器，磁电式振动传感器要比压电式振动感器的输出阻抗低得多（约几十欧至几千欧）。因此，相应降低了对绝缘和放大器的要求，连接电缆的噪声干扰也可不考虑。这是它胜过压电式传感器的一个突出优点，但是，它在体积、重量上则大大不如压电式传感器，而且结构复杂，还要有可动部分，所以既容易磨损使性能变化，又不坚固可靠。磁电式传感器的工作温度不高，普通磁电式传感器只能工作在１２０℃ 以下，最高也不能超过４５０℃，因此，它不适合在高温中使用。此外，磁电式传感器的频率范围也有限，一般只能测１０～２０００Ｈｚ内的机械振动，选用时应权衡这些利弊，在不同的场合，合理地选用不同的传感器。购线网 gooxian.com专业定制各类测试线（同轴线、香蕉头测试线，低噪线等） 0
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