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模块五 转速传感器 ;教学情境一 磁电式转速传感器; 转速传感器是用于将旋转物体转速状态转换为电信号的一种传感器。转速传感器可以应用在各种转速测量场合，能适应对旋转物体的低速、高速、稳速和瞬时速度等多种转速状态测量工作，并可将信号传导给控制部门。; 转速传感器的种类繁多，可对低速（如每小时一转以下）、高速（如每分钟数十万转）、稳速（如误差仅为万分之几）和瞬时速度进行精确的测量。;知识点一 磁电式传感器工作原理;知识点一 磁电式传感器工作原理; 法拉第电磁感应定律;二、分类;磁路系统产生恒定的磁场，磁路中的工作气隙固定不变，因而气隙中磁通也是恒定不变的。 ;传感器壳体与被测振动体相连，当壳体随被测振动体一起振动时，运动部件（弹簧和线圈）来不及随振动体一起振动，近乎静止不动。线圈切割磁力线，产生感应电势。感应电势大小与振动速度成正比。;（a）动圈式；（b）动铁式 图5-3 恒磁通式磁电传感器结构原理图;1.动圈式磁电感应式传感器（恒磁通式）;1-永久磁铁；2-软磁铁；3-感性线圈；4-测量齿轮；5内齿轮；6-外齿轮；7-转轴 （a）开磁通；（b）闭磁通 图5-2 变磁通式磁电传感器结构图;1—永久磁铁； 2—软磁铁；3—感应线圈； 4—测量齿轮；;1-永久磁铁；2-软磁铁；3-感性线圈；4-测量齿轮；5内齿轮；6-外齿轮；7-转轴 （b）闭磁通 图5-2 变磁通式磁电传感器结构图;知识点二 磁电感应式传感器基本特性;教学情境二 光电式转速传感器;光波：波长10~106nm电磁波。 可见光波长：380~780nm； 紫外线波长：10~380nm； 红外线波长：780~106nm。;一、光的特性;二、常用光源;二、常用光源;一、光电效应基本概念;外光电效应：物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。;光敏电阻：内光电效应器件。; 光敏电阻的使用寿命在密封良好、使用合理的情况下几乎是无限长的。 ;（1）光敏二极管 结构与一般二极管相似。在透明玻璃外壳中，PN结装在管的顶部，可直接受到光照射。 光敏二极管在电路中一般处于反向工作状态，在没有光照射时反向电流很小，称为暗电流；光照射在PN结上，PN结附近产生光生电子—空穴对，在PN结处内电场作用下定向运动，形成光电流。光的照度越大，光电流越大。; 光电器件;光电开关：利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，同时加以某种形式的放大和控制，从而获得最终的控制输出“开”、 “关”信号的器件。;一、直射式光电转速传感器;二、反射式光电转速传感器; 光电式传感器应用; 光电式传感器应用; 光电式传感器应用; 光电式传感器应用; 涡流效应;电磁炉内部的励磁线圈; 线圈置于金属导体附近 线圈中通以高频信号i1 正弦交变磁场 金属导体内就会产生涡流 涡流产生电磁场 反作用于线圈 ,改变了电感 ;;电涡流传感器实物图;在软磁性材料的输入轴上加工一个键槽，在距输入轴表面d0处设置电涡流式传感器，输入轴与被测旋转轴相连。当被测旋转轴转动时，输入轴跟随转动，从而使传感器与输入轴的距离发生电的变化。由于电涡流式，这种变化将导致振荡回路的品质因数变化，使传感器线圈电感随的变化而变化，它们将直接影响振荡器的电压幅值和振荡频率。 随着输入轴的旋转，从振荡器输出的信号中包含与转速成正比的脉冲频率信号fn,。这种传感器可实现??接触式测量，最高测量转速可达 。 ;转速测量;教学情境三 霍尔转速传感器;霍尔效应;霍尔效应演示; 一块长为l、宽为b、厚为d的半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场(磁场方向垂直于薄片)中。当有电流I流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势U。;k：灵敏度系数；I：控制电流；B：磁感应强度；;霍尔式传感器的应用;霍尔式压力传感器;(a)径向磁极 (b)轴向磁极 (c)遮断式 ;软铁分流翼片 ;教学情境三 霍尔转速传感器;休 息 一 下