传感器与检测技术第7章 磁敏式传感器.ppt

检测技术
电子与信息工程学院
主讲人:赫健
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第7章磁敏式传感器
主要介绍两类传感器:
1、磁电感应式传感器
2、霍尔式传感器
根据法拉第电磁感应定律,N匝线圈在磁场中运动切割磁力线或线圈所在磁场的磁通变化时,线圈中所产生的感应电动势E的大小决定于穿过线圈的磁通量的变化率,即
若线圈垂直于磁场方向切割磁力线时,感应电动势为
若线圈以角速度旋转时,感应电动势为
一、工作原理
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
恒磁通式传感器是指在测量过程中使导体(线圈)位置相对于恒定磁通变化而实现测量的一类磁电感应式传感器。按其结构可分为动圈式和动铁式两种。
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
1、分类
磁电感应式传感器分为恒磁通式和变磁通式两类。
(1) 恒磁通式传感器
恒磁通式传感器结构
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
(2) 变磁通式传感器
变磁通式传感器是靠改变磁路的磁通大小进行测量的,即通过改变测量磁路中气隙的大小改变磁路的磁阻,从而改变磁路的磁通。按其结构可分为开磁路和闭磁路式两种。
变磁通式传感器结构
★永久磁铁的磁感应强度随温度的增加而减小,所以感应电动势也随温度的增加而减小。
其中,R为传感器线圈的等效电阻;Rf为测量电路输入电阻,即指示器的电阻,包括线圈电阻和附加电阻。
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
2、基本特性
(1) 等效电路
等效电路
(2) 温度对磁电感应式传感器的影响
当温度增加t时,电流为
★传感器的线圈电阻温度系数为正,温度增加会造成输出电流减小。
温度误差补偿方法:在传感器的磁铁下设置热磁分路。
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
则温度误差为
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
二、测量电路
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。。
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磁电感应式传感器
第7章磁敏式传感器
动圈式振动速度传感器结构
三、磁电感应式传感器的应用
以动圈式振动速度传感器为例,。
工作时,传感器与被测物体刚性连接,当物体振动时,传感器外壳和永久磁铁随之振动,而架空的心轴、线圈和阻尼环因惯性而不随之振动。因而,磁路气隙中的线圈切割磁力线而产生正比于振动速度的感应电动势,线圈的输出通过引线送到测量电路。该传感器测量的是振动速度参数,若在测量电路中接入积分电路,则输出电动势与位移成正比;若在测量电路中接入微分电路,则其输出电动势与加速度成正比。
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第7章磁敏式传感器
磁电感应式传感器