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99磁电式传感器.ppt

99磁电式传感器

精品课件库
2019-06-12 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《99磁电式传感器ppt》,可适用于工程科技领域

磁电式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下一页返回磁电式传感器的工作原理动圈式磁电传感器磁阻式磁电传感器磁电式传感器的动态特性上一页下一页返回磁电式传感器的工作原理法拉第电磁感应定律:k为比例系数E为感应电势φ为磁通。当E的单位为伏特(V)φ的单位为韦伯(Wb)t的单位为秒(s)时k=这时感应电势为:上一页下一页返回如果线圈是N匝磁场强度是B每匝线圈的平均长度la线圈相对磁场运动的速度为υ=dxdt则整个线圈中所产生的电动势为:不同类型的磁电式传感器磁通量Ф的变化实现办法:磁铁与线圈之间做相对运动磁路中磁阻的变化恒定磁场中线圈面积的变化直接应用:测定速度在信号调节电路中接积分电路或微分电路磁电式传感器就可以用来测量位移或加速度。上一页下一页返回动圈式磁电传感器动圈式磁电传感器原理动圈式磁电传感器结构上一页下一页返回动圈式磁电传感器原理图动圈式磁电传感器原理图上一页下一页返回传感器原理如果在线圈运动部分的磁场强度B是均匀的则当线圈与磁场的相对速度为υ时线圈的感应电动势:α为运动方向与磁场方向间夹角当α=°线圈的感应电动势为:当N、B和la恒定不变时E与υ=dxdt成正比根据感应电动势E的大小就可以知道被测速度的大小。上一页下一页返回动圈式磁电传感器结构磁电式传感器构成:、磁路系统由它产生恒定直流磁场。为了减小传感器的体积一般都采用永久磁铁、线圈由它运动切割磁力线产生感应电动势。作为一个完整的磁电式传感器除了磁路系统和线圈外还有一些其它元件如壳体、支承、阻尼器、接线装置等。上一页下一页返回磁电式振动传感器的结构原理图磁电式振动传感器的结构原理图弹簧片永久磁铁阻尼器引线芯杆外壳线圈弹簧片上一页下一页返回基本工作原理:该传感器在使用时把它与被测物体紧固在一起当物体振动时传感器外壳随之振动此时线圈、阻尼环和芯杆的整体由于惯性而不随之振动因此它们与壳体产生相对运动位于磁路气隙间的线圈就切割磁力线于是线圈就产生正比于振动速度的感应电动势。该电动势与速度成一一对应关系可直接测量速度经过积分或微分电路便可测量位移或加速度。磁阻式磁电传感器线圈和磁铁部分都是静止的与被测物连接而运动的部分是用导磁材料制成的在运动中它们改变磁路的磁阻因而改变贯穿线圈的磁通量在线圈中产生感应电动势。用来测量转速线圈中产生感应电动势的频率作为输出而感应电动势的频率取决于磁通变化的频率。结构:开磁路、闭磁路上一页下一页返回开磁路磁阻式转速传感器-永久磁铁-感应线圈-软铁-齿轮结构比较简单但输出信号较小当被测轴振动较大时传感器输出波形失真较大。上一页下一页返回闭磁路磁阻式转速传感器上一页下一页返回闭磁路磁组式转速传感器内、外齿轮的齿数相同当转轴联结到被测轴上与被测图闭磁路磁组式转速传感器轴一起转动时内外齿轮的相对运动使磁路气隙发生变化因而磁阻发生变化并使贯穿于线圈的磁通量变化在线圈中感应出电势。与开磁路情况相同也可通过感应电动势频率测量转速。特点:传感器的输出电势取决于线圈中磁场变化速度因而它是与被测速度成一定比例关系的。当转速太低时输出电势很小以致无法测量。所以这种传感器有一个下限工作频率一般为Hz左右闭磁路转速传感器的下限频率可降低到Hz左右。其上限工作频率可达Hz。磁电式传感器的动态特性一个二阶系统。Vo为传感器外壳的运动速度即被测物体运动速度Vm为传感器惯性质量块的运动速度。上一页下一页返回等效机械系统若V(t)为惯性质量块相对外壳的运动速度幅频特性相频特性式中ω被测振动的角频率ωn传感器运动系统的固有角频率ξ传感器运动系统的阻尼比运动方程上一页下一页返回磁电式速度传感器的频率响应特性曲线只有ω>>ωn的情况下Av(ω)≈相对速度V(t)的大小才可以作为被测振动速度V(t)的量度。因此磁电式速度传感器的频率较低一般为~Hz。上一页下一页返回测量振动速度的原理。相对运动速度V(t)就是前面的线圈相对磁场的运动速度dxdt传感器的输出电势E与相对速度V(t)成正比而V(t)可以度量被测振动速度V(t)所以电势E也可以度量V(t)。上一页返回

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