第5章磁電式傳感器

1、電信號(hào)的一種傳感器。磁電作用主要分為電磁感應(yīng)和霍爾效應(yīng)兩種情 況磁電式傳感器主要分為兩種：利用電磁感應(yīng)的 磁電感應(yīng)式傳感器和利用霍爾效應(yīng)的霍爾式傳 感器§ 5.1磁電感應(yīng)式傳感器磁電感應(yīng)式傳感器又稱磁電式傳感器，是利用電磁感應(yīng) 原理將被測(cè)量（如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信 號(hào)的一種傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測(cè)對(duì) 象的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào)，是一種有源傳 感器。由于它輸出功率大，且性能穩(wěn)定，具有一定 的工作帶寬（101000 Hz）,所以得到普遍應(yīng)用。工作原理' 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在穩(wěn)恒均勻磁場(chǎng)中，沿垂直磁場(chǎng)方 向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)為dcpdtd

2、te = -WBZve = WBS0變磁通式傳感器(a)(b)L被測(cè)轉(zhuǎn)軸；2鐵心；3線圈；4軟鐵；5永久磁鐵圖5-1變磁通式磁電感應(yīng)式傳感器結(jié)構(gòu)原理圖工作原理圖（a）為開磁路變磁通式：線圈、磁鐵靜止不動(dòng)，測(cè)量謝 輪安裝在被測(cè)旋轉(zhuǎn)體上，隨被測(cè)體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。每轉(zhuǎn)動(dòng)一V 齒，齒的凹凸引起磁路磁阻變化一次，磁通也就變化一次 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其變化頻率等于被測(cè)轉(zhuǎn)速與測(cè)量齒 輪上齒數(shù)的乘積。這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單，但輸出信號(hào)較小, 且因高速軸上加裝齒輪較危險(xiǎn)而不宜測(cè)量高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。，恒磁通式傳感器123卄L1 金屬骨架；2.彈贊;1(b)3 4 53.線圈；4.永久磁鐵；5.殼體KI5-2恒定磁通路I丄感應(yīng)

3、式傳感器結(jié)構(gòu)原理圖工作原理*磁路系統(tǒng)產(chǎn)生恒定的直流磁場(chǎng)，磁路中的工作氣隙固定不變，飛 而氣隙中磁通也是恒定不變的。其運(yùn)動(dòng)部件可以是線圈（動(dòng)滋 式），也可以是磁鐵（動(dòng)鐵式），動(dòng)圈式（圖（a）和動(dòng)鐵式（圖（b）的工作原理是完全相同的。當(dāng)殼體隨被測(cè)振動(dòng)體一起 振動(dòng)時(shí)，由于彈簧較軟，運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量相對(duì)較大，當(dāng)振動(dòng)頻率 足夠高（遠(yuǎn)大于傳感器固有頻率）時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件慣性很大，來不 及隨振動(dòng)體一起振動(dòng)，近乎靜止不動(dòng)，振動(dòng)能量幾乎全被彈簧 吸收，永久磁鐵與線圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度接近于振動(dòng)體振動(dòng)速 度，磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。測(cè)量電路I 0 /I/S圖59磁電感應(yīng)式傳感器測(cè)量電路方框圖磁電

4、感應(yīng)式傳感器應(yīng)用舉例123456789KI5-18 CD-1型振動(dòng)速度傳感器圖5/9磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器§ 5.2霍爾式傳感器 迤 當(dāng)載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體處于與電流相垂直的越 場(chǎng)中時(shí)，在其兩端將產(chǎn)生電位差，這一現(xiàn)象 被稱為霍爾效應(yīng)?；魻栃?yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)被稱為霍爾電勢(shì)?；魻栃?yīng)的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)電荷受磁場(chǎng)中洛 倫茲力作用的結(jié)果?；魻栃?yīng)H5-20霍爾效應(yīng)原理圖UH =_ = RhIBned霍爾元件構(gòu)造及測(cè)量電路構(gòu)造(a)外形(b)結(jié)構(gòu)圖521霍爾元件©符號(hào)測(cè)量電路圖5-22崔爾兀件的基木測(cè)量電路霍爾元件的主要技術(shù)指標(biāo)額定激勵(lì)電流輸入電阻輸岀電阻不等位電勢(shì)及零位電阻寄生直流電勢(shì)熱阻霍爾元件的補(bǔ)償電路、不等位電勢(shì)補(bǔ)償I冬15-23不等位電勢(shì)的補(bǔ)償電路二、溫度補(bǔ)償分流電阻法電橋補(bǔ)償法OC815-25橋路補(bǔ)償法的溫度補(bǔ)償電路霍爾式傳感器的應(yīng)用舉例母霍爾式位移傳感器霍爾元件2x圖526崔爾式位移傳感器原理示意圖霍爾式壓力傳感器(a)圖527霍爾式壓力傳感蠱五類磁鋼工業(yè)純鐵(b)*結(jié)鉤原理圖及磁鋼外形補(bǔ)充題：V某霍爾元件的L,b,d尺寸分別是1.0cm,'0.35cm, 0.1cm,沿L方