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1、会计学1第第7章胡向东传感器与检测章胡向东传感器与检测(jin c)技术技术第一页，共32页。主要(zhyo)内容 7.1 磁电感应式传感器磁电感应式传感器7.2 霍尔式传感器霍尔式传感器 第1页/共31页第二页，共32页。7.1 磁电感应式传感器磁电感应式传感器 磁电感应式传感器又称磁电式传感器， 是利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源， 就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器。 由于(yuy)它输出功率大， 且性能稳定，具有一定的工作带宽（101000 Hz），所以得到普遍应用。 第2页/共31页第三页，共32页
2、。deNdt eNBLv eNBSw 第3页/共31页第四页，共32页。第4页/共31页第五页，共32页。 工作原理：磁路(c l)系统产生恒定的直流磁场，磁路(c l)中的工作气隙固定不变，因而气隙中磁通也是恒定不变的。 其运动部件可以是线圈（动圈式），也可以是磁铁（动铁式），动圈式（图（a）和动铁式（图 (b)）的工作原理是完全相同的。 当壳体随被测振动体一起振动时，由于弹簧较软，运动部件质量相对较大， 当振动频率足够高（远大于传感器固有频率）时，运动部件惯性很大，来不及随振动体一起振动， 近乎静止不动，振动能量几乎全被弹簧吸收，永久磁铁与线圈之间的相对运动速度接近于振动体振动速度，磁铁与
3、线圈的相对运动切割磁力线， 从而产生感应电势。 第5页/共31页第六页，共32页。变磁通式磁电传感器结构图(a) 开磁路(c l)； (b) 闭磁路(c l) 变磁通式磁电传感器第6页/共31页第七页，共32页。 图（a）为开磁路变磁通式：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。这种传感器结构简单，但输出信号(xnho)较小，且因高速轴上加装齿轮较危险而不宜测量高转速的场合。 第7页/共31页第八页，共32页。 图 (b)为闭磁路变磁通
4、式传感器，它由装在转轴(zhunzhu)上的内齿轮和外齿轮、永久磁铁和感应线圈组成，内外齿轮齿数相同。 当转轴(zhunzhu)连接到被测转轴(zhunzhu)上时，外齿轮不动，内齿轮随被测轴而转动，内、外齿轮的相对转动使气隙磁阻产生周期性变化，从而引起磁路中磁通的变化，使线圈内产生周期性变化的感应电动势。 显然， 感应电势的频率与被测转速成正比。 第8页/共31页第九页，共32页。7.1.2 磁电感应式传感器基本特性磁电感应式传感器基本特性 当测量电路接入磁电传感器电路时，磁电传感器的输出当测量电路接入磁电传感器电路时，磁电传感器的输出(shch)电流电流Io为为 式中： Rf测量电路(di
5、nl)输入电阻； R线圈等效电阻。 传感器的电流(dinli)灵敏度为 0I=fRRE=fNBLvRR 0IfINBLSvRR第9页/共31页第十页，共32页。而传感器的输出电压(diny)和电压(diny)灵敏度分别为 00fffNBLvRUI RRR0fUfNBLRUSvRRB值大，灵敏度也大，因此要选用B值大的永磁材料；线圈(xinqun)的平均长度大也有助于提高灵敏度，但这是有条件的，要考虑两种情况：线圈(xinqun)电阻与指示器电阻匹配问题如图7.3所示，因传感器相当于一个电压源，为使指示器从传感器获得最大功率，必须使线圈(xinqun)的电阻等于指示器的电阻。线圈(xinqun)
6、的发热问题传感器线圈(xinqun)产生感应电动势，接上负载后，线圈(xinqun)中有电流流过而发热。第10页/共31页第十一页，共32页。RdRldlBdBSdSII第11页/共31页第十二页，共32页。第12页/共31页第十三页，共32页。011221(1)(1)(1)(1)EtIRtRtRt 000100%III 温度误差补偿办法：在结构允许的情况下，在传感器的磁铁下设置(shzh)热磁分路，进行温度补偿。 第13页/共31页第十四页，共32页。第14页/共31页第十五页，共32页。第15页/共31页第十六页，共32页。第16页/共31页第十七页，共32页。第17页/共31页第十八页，
7、共32页。EBDv244VDDEqvK EB第18页/共31页第十九页，共32页。第19页/共31页第二十页，共32页。第20页/共31页第二十一页，共32页。第21页/共31页第二十二页，共32页。第22页/共31页第二十三页，共32页。第23页/共31页第二十四页，共32页。第24页/共31页第二十五页，共32页。0(1)HHKKT0000IPPHRRIRI)1 (0TRRII)1 (0TRRPP)1 ()1 ()1 (000TRTRITRRRIRIPIPPIPHHHHHIKIK0000)(IPRR第25页/共31页第二十六页，共32页。第26页/共31页第二十七页，共32页。第27页/共31页第二十八页，共32页。第28页/共31页第二十九页，共32页。第29页/共31页第三十页，共32页。第30页/共31页第三十一页，共32页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第31页/共31页第三十二页，共32页。
第7章胡向东传感器与检测技术学习教案
