四川航天职业技术学院2008年招生工作情况汇报.ppt

磁电式传感器也称电磁感应传感器，它是基于电磁感应的传感器。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 磁电式传感器的分类 按工作原理不同，磁电感应式传感器可分为恒定磁通式和变磁通式，即动圈式传感器和磁阻式传感器。 四川航天职业技术学院 电子工程系—自动检测技术教研组 项目6 速度及加速度检测—磁电式速度传感器 测量转速 自动检测技术 主要内容： 一、磁电感应式传感器的工作原理 二、磁电感应式传感器的基本特性 四、应用实例 五、实训 机床转轴的转速检测 三、磁电感应式传感器测量电路 自动检测技术 在各种车辆的运转、机械设备的运行中，都需要对转速进行检测。 自动检测技术 磁电传感器的外形图 自动检测技术 磁电式传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应原理。当匝数为N的线圈在磁场中运动而切割磁力线，或通过闭合线圈的磁通量ф发生变化时，线圈中将产生感应电势e 一、磁电式传感器的工作原理 变磁通式 恒磁通式 产生磁场的永久磁铁和线圈都固定不动，通过磁通Φ的变化产生感应电动势e。常用于角速度的测量。 工作气隙中的磁通保持不变，线圈相对永久磁铁运动，并切割磁力线而产生感应电势。 自动检测技术 动圈式磁电感应式传感器可以分为线速度型和角速度型 自动检测技术 磁电式转速传感器根据磁路的不同，分成开磁路式和闭磁路式两种。 　　开磁路式由固定不动的永久磁铁、感应线圈、软磁铁和外壳等组成。齿轮安装在被测转轴上并随转轴一起转动。 　　闭磁路式由内外齿轮、线圈和永久磁铁等组成。 自动检测技术 变磁通式磁电转速传感器的结构图 （a）开磁路式 （b）闭磁路式 1-齿轮；2-线圈；3-软磁铁；4-永久磁铁；5-外齿轮；6-内齿轮 自动检测技术 开磁路变磁通式转速传感器 　　安装时把永久磁铁产生的磁力线所通过的软磁铁端部对准齿轮的齿顶。当齿轮旋转时，齿的凹凸使空气间隙产生变化，从而使磁路磁阻变化，引起通量变化，而产生感应电动势。 闭磁路变磁通式转速传感器 　　闭磁路变磁通式转速传感器的内外齿轮的齿数相同，它被安装在被测轴上，内齿轮与被测轴一起旋转，外齿轮不动，由于内外齿轮的相对运动使磁路间隙发生变化，从而在线圈中产生交变的感应电势。 自动检测技术 磁电转速传感器工作示意图 　用于测速的传感器，一般使用变磁通式磁电传感器。 自动检测技术 二、 磁电感应式传感器基本特性 当测量电路接入磁电传感器电路中, 磁电传感器的输出电流Io为  式中: Rf——测量电路输入电阻;  R—— 线圈等效电阻。 自动检测技术 传感器的电流灵敏度为: 而传感器的输出电压和电压灵敏度分别为: 自动检测技术 当传感器的工作温度发生变化或受到外界磁场干扰、 机械振动或冲击时，其灵敏度将发生变化而产生测量误差。相对误差为 自动检测技术 磁电式传感器在使用时存在误差，主要为非线性误差和温度误差。 1) 非线性误差 磁电式传感器产生非线性误差的主要原因是：由于传感器线圈内有电流I流过时，将产生一定的交变磁通ΦI，此交变磁通叠加在永久磁铁所产生的工作磁通上，使恒定的气隙磁通变化如图5-3所示。 自动检测技术 2）温度误差 当温度变化时，式（5-7）中右边三项都不为零，对铜线而言每摄氏度变 化量为dL/L≈0.157×10-4，dR/R≈0.43×10-2，dB/B每摄氏度的变化量取决于永久磁铁的磁性材料。对铝镍钴永久磁合金，dB/B≈-0.02×10-2，这样由式（5-7）可得近似值： 这一数值是很可观的，所以需要进行温度补偿。补偿通常采用热磁分流器。热磁分流器由具有很大负温度系数的特殊磁性材料做成。它在正常工作温度下已将空气隙磁通分路掉一小部分。 自动检测技术 三、 磁电感应式传感器测量电路 图5-4 磁电感应式传感器测量电路方框图 磁电式传感器直接输出感应电动势，且传感器通常具有较高的灵敏度，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5-4为一般测量电路方框图。 自动检测技术 磁电感应式传感器测量电路位移、速度和加速度测量电路如上图所示。 自动检