全球动态:磁电式传感器测量转速原理_磁电传感器

1、磁电式速度传感器的工作原理是电磁感应原理,将运动速度转换成线圈的感应电动势输出的传感器。

2、2、磁电式传感器有时也称作电动式或感应式传感器，它只适合进行动态测量。

3、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;利用其逆转换效应可构成力(矩)发生器和电磁激振器等。

(资料图片)

4、根据电磁感应定律，当w匝线圈在均恒磁场内运动时，设穿过线圈的磁通为φ，则线圈内的感应电势e与磁通变化率dφ/dt有如下关系:根据这一原理，可以设计成变磁通式和恒磁通式两种结构型式，构成测量线速度或角速度的磁电式传感器。

5、下图所示为分别用于旋转角速度及振动速度测量的变磁通式结构。

6、变磁通式结构(a)旋转型(变磁));(b)平移型(变气隙)其中永久磁铁1(俗称"磁钢")与线圈4均固定，动铁心3(衔铁)的运动使气隙5和磁路磁阻变化，引起磁通变化而在线圈中产生感应电势，因此又称变磁阻式结构。

7、变磁式结构在恒磁通式结构中，工作气隙中的磁通恒定，感应电势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动--线圈切割磁力线而产生。

8、这类结构有两种，如下图所示。

9、恒磁通式结构(a)动圈式;(b)动铁式图中的磁路系统由圆柱形永久磁铁和极掌、圆筒形磁轭及空气隙组成。

10、气隙中的磁场均匀分布，测量线圈绕在筒形骨架上，经膜片弹簧悬挂于气隙磁场中。

11、当线圈与磁铁间有相对运动时，线圈中产生的感应电势e为式中b--气隙磁通密度(t);l--气隙磁场中有效匝数为w的线圈总长度(m)为l=law(la为每匝线圈的平均长度)v--线圈与磁铁沿轴线方向的相对运动速度(ms-1)。

12、当传感器的结构确定后，式(5-2)中b、la、w都为常数，感应电势e仅与相对速度v有关。

13、传感器的灵敏度为为提高灵敏度，应选用具有磁能积较大的永久磁铁和尽量小的气隙长度，以提高气隙磁通密度b;增加la和w也能提高灵敏度，但它们受到体积和重量、内电阻及工作频率等因素的限制。

14、为了保证传感器输出的线性度，要保证线圈始终在均匀磁场内运动。

15、设计者的任务是选择合理的结构形式、材料和结构尺寸，以满足传感器基本性能要求。

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