2016传感器及应用（北理工版）电子教案：2.8 磁电式传感器.docVIP

《传感器及应用》 2.8 磁电式传感器 第２９、３０课时 教学内容： 　2.8 磁电式传感器 教学目标： 　熟悉电涡流式传感器的概念及工作原理。 　掌握电涡流传感器的结构及转换电路。 　知道电涡流传感器的主要应用。 教学重、难点： 　传感器的结构、工作原理、主要应用 教学方法： 　讲授、多媒体、图表 教学过程： 一、磁电式传感器 磁电式传感器是利用电磁感应原理将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器。有时也称作电动式或感应式传感器，只适合进行动态测量。由于它有较大的输出功率，故配用电路较简单;零位及性能稳定;工作频带一般为10~1000Hz。磁电式传感器具有双向转换特性，利用其逆转换效应可构成力(矩)发生器和电磁激振器等。 二、工作原理 根据这一原理，可以设计成两种磁电传感器结构:变磁通式和恒磁通式。 1.变磁通式磁电传感器 图2-53是变磁通式磁电传感器，用来测量旋转物体的角速度。 2.恒磁通式磁电传感器 图2-54为恒磁通式磁电传感器典型结构，它由永久磁铁、线圈、弹簧、金属骨架等组成。 磁路系统产生恒定的直流磁场，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。其运动部件可以是线圈(动圈式)，也可以是磁铁(动铁式)，动圈式(图2-54(a))和动铁式(图2-54 ( b ))的工作原理是完全相同的。 三、 磁电感应式传感器的测量电路 磁电式传感器直接输出感应电势，且传感器通常具有较高的灵敏度，所以一般不需要高增益放大器。但磁电式传感器是速度传感器，若要获取被测位移或加速度信号，则需要配用积分或微分电路。图2-55为一般测量电路方框图。 四、磁电感应式传感器的应用 磁电式传感器主要用于振动测量。其中惯性式传感器不需要静止的基座作为参考基准，它直接安装在振动体上进行测量，因而在地面振动测量及机载振动监视系统中获得了广泛的应用。如航空发动机、各种大型电机、空气压缩机、机床、车辆、轨枕振动台、化工设备、各种水、气管道、桥梁、高层建筑等，其振动监测与研究都可使用磁电式传感器。 课堂小结： 　概念　原理　结构　转换电路　应用 课后作业： 　１磁电感应式传感器的工作原理是什么？ 　２磁电感应式传感器的结构由哪几部分组成？ 　３磁电感应式传感器的转换电路的测量方法？ 　４磁电感应式传感器的主要应用有哪几方面？ 教学反思： 　　对磁电感应式传感器的概念、原理、测量转换电路基本能了解，知道其应用方面。 2