《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

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