沙洲职业工学院：《自动检测技术》课程电子教案（PPT教学课件）第八章 磁电式传感器

第八章磁电式传感器 第八章磁电式传感器 第一节磁电式传感器的工作原理 第二节磁电式传感器的结构和类型

第八章 磁电式传感器 第八章 磁电式传感器 第一节 磁电式传感器的工作原理 第二节 磁电式传感器的结构和类型

第八章磁电式传感器 第一节磁电式传感器的工作原理 工作原理:发电机原理。 利用电磁感应原理将非电量转化为电量的传感器。 结构简单、工作稳定、输出电压灵敏度高 在转速、振动、速度、加速度、转角测量中应用广泛

第八章 磁电式传感器 第一节 磁电式传感器的工作原理 ➢ 利用电磁感应原理将非电量转化为电量的传感器。 ➢ 结构简单、工作稳定、输出电压灵敏度高。 ➢ 在转速、振动、速度、加速度、转角测量中应用广泛。 工作原理：发电机原理

第八章磁电式传感器 、基本原理(电磁感应原理) 磁电式传感器是以导体和磁场发生相对运动而产生 感应电动势为基础的。 法拉过第电磁感应定律:无论任何原因使通过回路面积 内的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势与 磁通量对时间的变化率的负值成正比。 匝数为N的线圈的感应电动势:e=-NV do

第八章 磁电式传感器 一、基本原理（电磁感应原理） 法拉第电磁感应定律：无论任何原因使通过回路面积 内的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与 磁通量对时间的变化率的负值成正比。 匝数为N的线圈的感应电动势： dt d e N  = − 磁电式传感器是以导体和磁场发生相对运动而产生 感应电动势为基础的

第八章磁电式传感器 1、线圈直线运动切劊磁力线 线圈两端的感应电动势: 永久磁铁 线圈 e= NBl--sin e t NBlysin 6 006:4线圈运动方向和磁场 骨架 方向的夹角。 铁 l:每匝线圈的平均长度。 当0=90°时,sin0=1 此时:e=NBl=NBZp t

第八章 磁电式传感器 1、线圈直线运动切割磁力线 永久磁铁 线圈 骨架 铁 线圈两端的感应电动势： sin dt dx e = NBl = NBlvsin θ ：线圈运动方向和磁场 方向的夹角。 当θ=90°时，sinθ=1 此时： NBlv dt dx e = NBl = l ：每匝线圈的平均长度

第八章磁电式传感器 2、线圈相对场旋转运动切劃磁力线 线圈两端的感应电动势: 6 e= NBa-sin a= NBAosin a A:线圈所包围的面积。 a:运动方向与磁场方向的夹角。 当a=90时sina=1 de 此时:e=NBA=NBAa

第八章 磁电式传感器 2、线圈相对磁场旋转运动切割磁力线 线圈两端的感应电动势：     sin NBA sin dt d e = NBA = A：线圈所包围的面积。 当  = 900 时 sin = 1   NBA dt d 此时：e = NBA = α：运动方向与磁场方向的夹角

第八章磁电式传感器 e= nbl-= bLy e= nBA-= NBA0 当NB、lA一定时,e与ν(或o)成正比 根据位移、速度、加速度的关系: 加入积分电路则可得到位移或角位移 加入微分电路则可得到加速度和角加速度。 冲节首頁

第八章 磁电式传感器 当N、B、l、A一定时， e与v（或）成正比。 ➢ 加入积分电路则可得到位移或角位移。 ➢ 加入微分电路则可得到加速度和角加速度。 NBlv dt dx e = NBl =   NBA dt d e = NBA = 根据位移、速度、加速度的关系： 本节首页

第八章磁电式传感器 测量电路(框图) 积分电路一 磁电式传感器 oO 前置放大器 量程选择 主放大器 指示仪表 微分电路一 磁电式传感器常用于测量运动的位移(振幅)和加速度。 冲节首頁

第八章 磁电式传感器 二、测量电路（框图） v  磁电式传感器 e 积 分 电 路 微 分 电 路 前 置 放 大 器 量 程 选 择 主 放 大 器 指 示 仪 表 磁电式传感器常用于测量运动的位移（振幅）和加速度。 本节首页

第八章磁电式传感器 第二节磁电式传感器的结构和类型 、恒磁通式磁电传感器 铝架 壳体 线圈 心杆 弹簧片 永久磁铁 将壳体固定在被测体上,当被测体运动时,由于线圈、心杆及弹簧片 的惯性,不随壳体运动,历水久磁铁被国定在壳体上随壳体运动,这样磁 路一直不发生变化,但线图却相对于磁铁运动,使线圈产生电动势o 本章目最

第八章 磁电式传感器 第二节 磁电式传感器的结构和类型 心杆 永久磁铁 铝架 壳体 线圈 弹簧片 一、恒磁通式磁电传感器 将壳体固定在被测体上，当被测体运动时，由于线圈、心杆及弹簧片 的惯性，不随壳体运动，而永久磁铁被固定在壳体上随壳体运动，这样磁 路一直不发生变化，但线圈却相对于磁铁运动，使线圈产生电动势e。 本章目录

第八章磁电式传感器 感应电动势e与被测体的振动速度ν成正比 (1)经微分电路对e微分可得到与振动加速度成正 比的电压信号U′ (2)经积分电路对e积分可得到与振幅幅值成正比 的电压信号U 根据U、U可分别测被测体振动的加速度a和 幅值X

第八章 磁电式传感器 感应电动势e与被测体的振动速度v成正比 （1）经微分电路对e 微分可得到与振动加速度成正 比的电压信号U′ （2）经积分电路对e 积分可得到与振幅幅值成正比 的电压信号U″ 根据U′、 U″可分别测被测体振动的加速度 a 和 幅值 x

第八章磁电式传感器 二、变磁通式磁电传感器 工业铁 当被测轴转动时: 若凸台对准磁钢齿顶, 磁路磁阻R最小,磁 通Φ最大 磁钢 线圈永久磁铁>当凸台对准磁钢齿底 时,R最大,磁通Φ 被测轴 最小

第八章 磁电式传感器 二、变磁通式磁电传感器 当被测轴转动时： ➢若凸台对准磁钢齿顶， 磁路磁阻Rm最小，磁 通Φ最大； ➢当凸台对准磁钢齿底 时，Rm最大，磁通Φ 最小。 磁钢 被测轴 线圈 工业铁 永久磁铁