傳感器原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì).

1、傳感器原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)題目：被測(cè)體材質(zhì)對(duì)電渦流傳感器的特影響實(shí)驗(yàn)研究學(xué)生：趙玉洲號(hào)：20120841011086年級(jí)：2012級(jí)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：李俊峰邯鄲學(xué)院機(jī)電學(xué)院2015 年 6 月目錄工作原理二應(yīng)用三實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案四實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析五結(jié)論電渦流傳感器的工作原理根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)（與金屬是否塊狀無(wú)關(guān)，且切割不變化的磁場(chǎng)時(shí)無(wú)渦流），導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。PR3300PR3300 電渦流傳感器的前置器中高頻振蕩電流通過(guò)延

2、伸電纜流入探頭線圈， 在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。當(dāng)被測(cè)金屬體靠近這一磁場(chǎng)，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，與此同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線圈方向相反的交變磁場(chǎng)，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項(xiàng)同性，則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率日磁導(dǎo)率 a a 尺寸因子小頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距離 D D、電流強(qiáng)度 I I和頻率參數(shù)來(lái)描述。則線圈特征阻抗可用 Z=FZ=F（r r, ,

3、己，6,6,D,D,I,I,畫(huà)數(shù)來(lái)表示。通常我們能做到控制 r r, ,6 6 法幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線圈的特征阻抗 Z Z 就成為距離 D D 的單值函數(shù)，雖然它整個(gè)函數(shù)是一非線性的，其函數(shù)特征為“S S 型曲線，但可以選取它近似為線性的一段。于此，通過(guò)前置器電子線路的處理，將線圈阻抗 Z Z 的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離 D D 的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。輸出信號(hào)的大小隨探頭到被測(cè)體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量。工作過(guò)程當(dāng)被測(cè)金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時(shí)，探頭中線圈的 Q Q 值也發(fā)生變化，Q Q值的變化引起

4、振蕩電壓幅度的變化，而這個(gè)隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過(guò)檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓（電流）變化，最終完成機(jī)械位移（問(wèn)隙）轉(zhuǎn)換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測(cè)體可看作傳感器系統(tǒng)的一半，即一個(gè)電渦流位移傳感器的性能與被測(cè)體有關(guān)。電渦流傳感器工作原理如圖所示按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對(duì)位移、厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，另外還具有體積小，靈敏度高，頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，應(yīng)用極其廣泛。相關(guān)產(chǎn)品PR3300PR3300 系列電渦流傳感器是基

5、于渦流效應(yīng)的原理制成的非接觸式位移傳感器，是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)指標(biāo)最高的電渦流傳感器之一。該傳感器由探頭、加長(zhǎng)電纜、前置器組成，可用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的各種運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)：如軸的徑向振動(dòng)、軸向位移轉(zhuǎn)速、偏心、差脹等。電渦流傳感器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，叢于進(jìn)行非接觸式的連續(xù)測(cè)量.靈敏度較高，適用性強(qiáng)。它的阻抗受睹多因素影響.如金屬材料的厚度、尺寸、形狀、吧導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、表面因素、距離等。只要固定其他岡京就可以用電渦流傳感器來(lái)測(cè)量剩下的一個(gè)因素，岡此電渦流傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域一 E E 們泛。似鬧時(shí)包帶來(lái)許多不確定岡素.一個(gè)或幾個(gè)因素的微小變化就足以影響測(cè)量結(jié)果， 所以電渦流傳感器多用于走件測(cè)量。即使要用作定量測(cè)量

6、，也必須采用前面述及的逐點(diǎn)林定、計(jì)算機(jī)線性糾正、溫度補(bǔ)償?shù)却胧Ｏ卵蛶讉€(gè)主要的應(yīng)用做簡(jiǎn)單的介紹應(yīng)用1 1、位移的測(cè)量某些旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如高速旋轉(zhuǎn)的氣輪機(jī)對(duì)軸向位移要求很高。當(dāng)氣輪機(jī)遠(yuǎn)行叫,M M片在高壓蒸氣候動(dòng) F F 高速旋轉(zhuǎn)，它的主軸承受巨大的抽 N N 惟力。若主抽的位移越過(guò)規(guī)定值時(shí)，葉片有 nTnT 能勺其他部件碰樟而斷裂。因此用屯渦流傳感器測(cè)量各種金屬 1 1 飛牛的微小位移量就顯得卜分至給。利用電渦流探頭 4 4 盯以洲旦諳 AIIAII 氣輪機(jī)主軸的軸向位移、LULU 動(dòng)機(jī)的軸向?qū)弰?dòng)、磨床換向閥、先尋閥的位移和金屬試件的熱膨脹系數(shù)等。伙穆測(cè)量范判可以從高靈敏度的3 3）mnbmnb

7、 分辨率可達(dá)滿里程的 o.o.1%,1%,其缺點(diǎn)足線件皮的環(huán)境（如高溫、潮濕、劇烈振動(dòng)等）杯設(shè)備停止檢修時(shí)，將探頭安站在與聯(lián)軸器端四的距窩為2nun的茸應(yīng) Jm 示值為塔口當(dāng)1mm1mm 到大量程的 o o稍差。只能達(dá)到 1%G1%GZXwYZXwY 型吧渦流軸問(wèn)位移監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置可以在惡劣54-露露F接觸測(cè)量利監(jiān)視旋轉(zhuǎn)機(jī)械的鈉向位移。軸向位移的收測(cè)如圖接觸測(cè)量利監(jiān)視旋轉(zhuǎn)機(jī)械的鈉向位移。軸向位移的收測(cè)如圖2氣輪機(jī)啟動(dòng)后r長(zhǎng)期檢測(cè)其輻向位移晝，出以發(fā)再露 F F 接觸測(cè)量利監(jiān)視旋轉(zhuǎn)機(jī)械的鈉向位移。軸向位移的收測(cè)如圖杯設(shè)備停止檢修時(shí)，將探頭安站在與聯(lián)軸器端四的距離為 2nun2nun 的基應(yīng) L,L

8、,調(diào)節(jié)二次儀表使示值為塔。當(dāng)氣輪機(jī)啟動(dòng)后，長(zhǎng)期檢測(cè)其軸向位移量。djdj 以發(fā)現(xiàn)，內(nèi)于鈾向推力和軸承的磨損川使探頭J J 聯(lián)勸器端而的隊(duì)離 5 5 減小，二次儀表的輸出屯樂(lè)小零開(kāi)嬌增大?？烧{(diào)整二次儀表去而上的報(bào)警設(shè)定位.使什移鑰電容達(dá)到危險(xiǎn)值（本例中為 o.9mmo.9mm）叫，一次儀表發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)位移量達(dá)到 1.2mm1.2mm 時(shí).發(fā)出停帆信號(hào)以避免發(fā)生事故。廣述測(cè)量屬于動(dòng)態(tài)測(cè)量。原理還可以將此類儀胎用于其他設(shè)備的監(jiān)測(cè)。電渦流傳感器 DJDJ 以元接觸地測(cè)量各種振動(dòng)的振幅、頻譜分布等參數(shù)。在氣輪機(jī)、空氣壓縮機(jī)個(gè)常用電渦流傳感器來(lái)監(jiān)控主軸的徑向、軸向振動(dòng)，也可以測(cè)量發(fā)電機(jī)渦流葉片的振幅。

9、在研兜機(jī)器振動(dòng)時(shí)，常常采用多個(gè)傳感器放置公機(jī)器不同部位進(jìn)行檢測(cè)，得到各個(gè)部位的振幅值、相位值，從而畫(huà)出振則圖，測(cè)量方法如圖 6 61010 所示。通常，由了機(jī)械振動(dòng)是由多個(gè)不同頻率的振動(dòng)合成的，所以其波形一般表爾正弦波，可以用頻譜分析儀來(lái)分析輸出信號(hào)的頻率分布，各對(duì)應(yīng)頻率的幅度。6 69 9 所小。2 2、轉(zhuǎn)速的測(cè)量若旋轉(zhuǎn)體上已另：有一條或數(shù)條槽或做成齒狀，則可在旁邊安裝一個(gè)電渦流傳感器、如圖 6-116-11 所示。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器周期地改變著與旋轉(zhuǎn)體表面之間的距離。于是它的輸出電壓也周期地發(fā)生變化，此脈沖http:/www.abc-http:/www.abc- 電壓信號(hào)經(jīng)放大、變換后，

10、可以用頻率汁測(cè)出其變化的重復(fù)頻率，從而測(cè)出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，若轉(zhuǎn)軸上仆：個(gè)槽（或齒）、頻率計(jì)的讀數(shù)為/（節(jié)仰為 tlztlz）, ,則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速 n n（單位為 r/rninr/rnin）的計(jì)算公式為 gggg、坡層厚度測(cè)量用電渦流傳感器可以測(cè)量翅料友面金屆鍍層的厚度。以及印刷線路板銅箔的厚度等，如圖 6-126-12 所示：由于存在集隊(duì)效應(yīng)，鍍層或箔層越南，屯渦流越小。測(cè)量創(chuàng)，uJuJ 先用電渦流側(cè)厚儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的鍍層和銅箔作出“厚度一輸出電壓”的標(biāo)定曲線.以便測(cè)量 ndnd 對(duì)照。3 3、電渦流式通道安全檢查門(mén)我國(guó)于 19811981 年八始使用圖 6 6NXPNXP 代理商監(jiān)所示的汽/人口檢測(cè)系統(tǒng)

11、.可伶效地探測(cè)出槍支、b b 首等分屆武器反其他大件金屬物品。它廣泛府灼于機(jī)場(chǎng)、海關(guān)、錢(qián)幣 J J、版獄等層蟹場(chǎng)所。碟墨段二翼.使 E.313 監(jiān)人口償酬般 3 衿停此船二剿也不料全底鋤麻，號(hào)廣;乏而的于皿近海黃、線于 J、版獄.1)1). .指示燈 2)2).隱蔽的金居導(dǎo)體 3)3). .內(nèi)藏式電渦流線圈 4).4).X X 光及中了探測(cè)器處理系統(tǒng) L L 液晶彩顯該安全檢測(cè)門(mén)的原理如圖 6-146-14 所不。LlLl、LtLt2 2 為發(fā)別線圈，均用環(huán)氧樹(shù)脂澆灌、密封在門(mén)框山。川 kHzkHz 音頻信號(hào)現(xiàn)過(guò) L L、L L”在線圈周?chē)a(chǎn)生同頻率兇交變磁場(chǎng)。蜘、LnLn 實(shí)際廣分成 6 6

12、 個(gè)扁平線園，分布/I/I 門(mén)兩側(cè)的上、中、下部位.形成 6 6 個(gè)探測(cè) KoKo 因?yàn)?LilLil、L12L12 與 L L2,2,、LnLn 互 TITI 代理相垂直.呈電氣正交狀態(tài) v v 無(wú)磁路交鏈刀。=o o。在行合屆物體退過(guò) LLJLLJ、L12L12 形成的交變磁場(chǎng) HIHI 時(shí)，交變磁場(chǎng)會(huì)在該金屬導(dǎo)體農(nóng)面，：牛電渦流。電渦流也將產(chǎn)生個(gè)新的微弱磁場(chǎng) H2H20 0認(rèn)的相位與企屆導(dǎo)體位置、大小等有關(guān)，但與蜘 l l、InIn 個(gè)再?gòu)S交。因此盯以在山、J J中感應(yīng)出電壓。計(jì)算機(jī)根據(jù)感應(yīng)出電壓的大小、相位來(lái)判定企屆物體的大小。出于個(gè)人攜帶的 H H 常用品，如皮帶扣、鑰匙華、眼鏡架、

13、戒指、甚至斷腿個(gè)的鋼釘?shù)纫矔?huì)引起誤報(bào)警，因此計(jì)算機(jī)還要進(jìn)行復(fù)雜的邏輯判斷，才能獲得既靈做義可靠、隙確納效果。目前多公文檢門(mén)的側(cè)面女裝一臺(tái)“軟 X X 光”掃描儀。肖發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)時(shí)，可六功對(duì)人體、膠卷元音的低能量狹窄扇間 X X 削線,進(jìn)行斷向掃描。用軟件處理的方法、合成先整的光學(xué)圖像，見(jiàn)圖 5 51313 右邊顯示器上的示意圖。在更/“格的安檢中，還在安檢門(mén)的側(cè)面安置能量微弱的小于發(fā)射管、對(duì)可疑劉象開(kāi)啟咳站置。讓個(gè)子穿過(guò)密討的行李也，利用質(zhì)譜儀來(lái)計(jì)算出行李物品的岔氮量，以及碳、氫的精確比例，從而判定是否為爆 ATMEATMEL L代理炸品（氮含量較大）。計(jì)算共他化學(xué)元素的比例，還可以確認(rèn)商品和共他

14、物質(zhì)。利用電渦流傳感器可以檢企金屆表 6f6f(已涂防銹漆)的裂紋以及焊接處的缺陷等。在探傷中，傳感器與被測(cè)導(dǎo)體保持距離個(gè)變。在檢測(cè)過(guò)程小，出于缺陷將引起導(dǎo)體電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率的變化，使電渦流 J:J:變小，從們引起輸出電壓災(zāi)變。l l 弓 I I6 61515 是用心禍流探頭檢測(cè)高壓輸油管表面裂紋的不意圖。兩只導(dǎo)向輾用耐磨、不導(dǎo)電的聚四氟乙烯制成.畝的表而還刻有螺旋導(dǎo) N N 槽.并以相同的方向旋轉(zhuǎn)。油管在它們的驅(qū)動(dòng)廠，勻速地在楔形電 yRyR 流探頭 L L 方做 360360”轉(zhuǎn)動(dòng)，并向前挪動(dòng) c c 探頭利油管表凹進(jìn)行逐點(diǎn)掃描.得到閣 6 616(a)16(a)的輸出信號(hào)。http:/ww

15、w.ebv.hkhttp:/www.ebv.hk 當(dāng)油管存在裂紋時(shí).電混流所止的路程大為增加見(jiàn)聞 6 6販(t)1,(t)1,所以電渦流突然減小，輸 6161 波形如圖 6 616(n)16(n)小的“尖峰”歷示。該信號(hào)十分紊亂，用肉眼很難辨出缺陷性質(zhì)。該信號(hào)通過(guò)帶通濾波器，濾去表頂不平整、抖動(dòng)等造成的輸出異常后，得到圖 6 6l6(b)l6(b)中的兩個(gè)尖峰信導(dǎo)。凋節(jié)電壓比較器的閥值電樂(lè)，得到真正的缺陷佰號(hào)。計(jì)算機(jī)還 uJuJ 以根據(jù)圖 6 616(n)16(n)的信號(hào)計(jì)算電渦流探頭 TITI 代理商線圈的阻抗，得到闖 6 616(c)16(c)所示的“8 8”寧此瓣?duì)钭杩箞D。根據(jù) K K

16、期積累的探傷經(jīng)驗(yàn)，可以從該復(fù)雜的阻抗圖中判斷 r1r1 裂紋的長(zhǎng)短、深淺、走向等參數(shù)。 圖小的黑色邊框?yàn)榉匆晥?bào)警區(qū)。 當(dāng)“8 8”字花瓣?duì)顖D形超山報(bào)警 K K 時(shí)即視為超標(biāo)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。電渦流探傷儀杯實(shí)際使出時(shí)會(huì) ATMELATMEL 代理商受到諳多因素的影響，如環(huán)境溫度變化、去 1515 硬度、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻、抖動(dòng)等.用中個(gè)吧渦流探頭易受上述閱素影響，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法分辨缺陷和裂紋，出此必須采用鼓動(dòng)電路。在楔形屯渦流探頭的尖端部位設(shè)置發(fā)射線圈，在其上方的左、右兩側(cè)分別沒(méi)量一只接收線圈，它們的同名地相連，在沒(méi)有裂紋信旱時(shí)輸出廳相抵消。當(dāng)裂紋進(jìn)入左、省接受線圖下力時(shí)，由于相位上有先后差別，所以信號(hào)無(wú)

17、法抵消，j j“生輸出電壓，這就是差動(dòng)原理。溫漂、抖動(dòng)等干擾通常是同時(shí)作用于兩只屯渦流差動(dòng)線圈，所以不會(huì)產(chǎn)牛輸出信號(hào)。如果計(jì)算機(jī)采用“相關(guān)技術(shù)，就能進(jìn)步提高分辨力。上述系統(tǒng)的最大特點(diǎn) ATMELATMEL 是非接觸狽 0 0 量.不磨損探頭，儉測(cè)速度可達(dá)每秒幾米。劉機(jī)械系統(tǒng)稍做改造，還可以用于：軸類、滾了類的缺陷檢測(cè)。cjmc%ddzcjmc%ddz三實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)二十二被測(cè)體材質(zhì)對(duì)電渦流傳感器特性影響（一）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠煌谋粶y(cè)體材料對(duì)電渦流傳感器性能的影響。（二）、基本原理：渦流效應(yīng)與金屬導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會(huì)有不同的性能。（三）、需用器件與單元：電渦流傳感

18、器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、電渦流傳感器、直流電源、數(shù)顯單元、測(cè)微頭、鐵圓片，另加銅和鋁的被測(cè)體圓盤(pán)。（四）、實(shí)驗(yàn)步驟：1 1、根據(jù)圖 8-8-1 1 安裝電渦流傳感器2 2 觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線圈 3 3 將電渦流傳感器輸出線接入實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蠘?biāo)有 L L 的兩端插孔中，作為振蕩器的一個(gè)元件。4 4、在測(cè)微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測(cè)體。5 5、將實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆?VoVo 與數(shù)顯單元輸入端 ViVi 相接。數(shù)顯表量程切換開(kāi)關(guān)選擇電壓 20V20V 檔。6 6、用連結(jié)導(dǎo)線從主控臺(tái)接入 15V15V 直流電源接到模板上標(biāo)有+15V15V 的插孔中。7 7、使測(cè)微頭與傳感器線圈端部接觸，開(kāi)

19、啟主控箱電源開(kāi)關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔 0.2mm0.2mm 讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將結(jié)果列入表 8 81 18 8 將原鐵圓片換成鋁和銅圓片。9 9、重復(fù)實(shí)驗(yàn) 1-71-7 步驟，進(jìn)行被測(cè)體為鋁圓片和銅圓片時(shí)的位移特性測(cè)試，分別記入表 8 82 2和表 8 83 3。表 8 82 2 被測(cè)體為鋁圓片時(shí)的位移為輸出電壓數(shù)據(jù)c四實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析X(mm)17.116.916.716.616.416.316.115.915.7V(v)8.928.928.918.908.898.878.858.838.81X15.515.315.114.914.714.514.3V8.788.758.7

20、08.658608.568.53材質(zhì)鋁材質(zhì)銅電容傳感器原理及應(yīng)用電容傳感器的工作原理是利用力學(xué)量變化使電容器中其中的一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。根據(jù)改變電容器的參數(shù)不同，電容傳感器可有 3 3類：1 1 改變極板遮蓋面積的電容傳感器2 2 改變介質(zhì)介電常數(shù)的電容傳感器3 3 改變極板間距離的電容傳感器磁傳感器磁傳感器是基于電磁傳感器原理，通過(guò)磁電相互作用將被測(cè)量（如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳感器，它也被稱為感應(yīng)式傳感器、電動(dòng)式傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，N匝線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通的變化率決定。磁通量協(xié)的變化可以通過(guò)很多辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)：如磁鐵與線圈之間作相

21、對(duì)運(yùn)動(dòng)；磁路中磁阻變化；恒定磁場(chǎng)中線圈面積變化等。因此可以制造出不同類型的磁傳感器。磁傳感器是一種機(jī)一電能量變換型傳感器，不需要供電電源，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，輸出信號(hào)強(qiáng)，輸出阻抗小，具有一定的頻率響應(yīng)范圍，適合于振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩等測(cè)量。但這種傳感器的尺寸和重量都較大。磁電傳感器由永久磁鐵（磁鋼）、線圈、彈簧、金屬骨架和殼體等組成。系統(tǒng)產(chǎn)生恒定直流磁場(chǎng)，磁路中工作氣隙是固定不變的，因而氣隙中的磁通也是恒定不變的。它們的運(yùn)動(dòng)部件可以是線圈，又可分為圈式或動(dòng)鐵式兩種結(jié)構(gòu)類型。恒磁通磁傳感器結(jié)構(gòu)原理圖磁鐵與傳感器殼體固定，線圈和金屬骨架（合稱線圈組件）用柔軟彈簧支承。線圈組件與殼體固定，永久磁鐵用柔軟

22、彈簧支承。兩者的阻尼都是由金屬骨架和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電磁阻尼。動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式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，因此振動(dòng)頻率足夠高（遠(yuǎn)高于傳感器的固有頻率）時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件的慣性很大，來(lái)不及跟隨振動(dòng)體一起振動(dòng)，近于靜止不動(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。線圈與磁鐵間相對(duì)運(yùn)動(dòng)使線圈切割磁力線，產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)速度成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈處于工作氣隙磁場(chǎng)中的匝數(shù)，稱為工作匝數(shù)；工作氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度；每匝線圈的平均長(zhǎng)度。這類傳感器的基型是速度傳感器，能直接測(cè)量線速度。因?yàn)樗俣扰c位移和加速度之間有內(nèi)在

23、的聯(lián)系，即它們之間存在著積分或微分關(guān)系。因此，如果在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量電路中接入一積分電路，則它的輸出就與位移成正比;如果在測(cè)量電路中接人一微分電路，則它的輸出就與運(yùn)動(dòng)的加速度成正比。這樣，這類磁傳感器就可以用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)的位移或加速度。磁傳感器是基于電磁傳感器原理，通過(guò)磁電相互作用將被測(cè)量（如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳感器，它也被稱為感應(yīng)式傳感器、電動(dòng)式傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，N匝線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通的變化率決定。磁通量協(xié)的變化可以通過(guò)很多辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)：如磁鐵與線圈之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)；磁路中磁阻變化；恒定磁場(chǎng)中線圈面積變化等。因此可以制造出不同類型的磁傳感器。磁傳

24、感器是一種機(jī)一電能量變換型傳感器，不需要供電電源，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，輸出信號(hào)強(qiáng)，輸出阻抗小，具有一定的頻率響應(yīng)范圍，適合于振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩等測(cè)量。但這種傳感器的尺寸和重量都較大。磁電傳感器由永久磁鐵（磁鋼）、線圈、彈簧、金屬骨架和殼體等組成。系統(tǒng)產(chǎn)生恒定直流磁場(chǎng)，磁路中工作氣隙是固定不變的，因而氣隙中的磁通也是恒定不變的。它們的運(yùn)動(dòng)部件可以是線圈，又可分為圈式或動(dòng)鐵式兩種結(jié)構(gòu)類型。恒磁通磁傳感器結(jié)構(gòu)原理圖磁鐵與傳感器殼體固定，線圈和金屬骨架（合稱線圈組件）用柔軟彈簧支承。線圈組件與殼體固定，永久磁鐵用柔軟彈簧支承。兩者的阻尼都是由金屬骨架和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電磁阻尼。動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式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，因此振動(dòng)頻率足夠高（遠(yuǎn)高于傳感器的固有頻率）時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件的慣性很大，來(lái)不及跟