磁电式传感器的设计原理是什么?
磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。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。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。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。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。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。变磁通式结构中,永久磁铁与线圈均固定,动铁心的运动使气隙和磁路磁阻变化,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。
利用其逆转换效应可构成力(矩)发生器和电磁激振器等。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。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。变磁通式结构旋转型(变磁)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。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。这类结构有两种,如下图所示。
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。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。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l——气隙磁场中有效匝数为W的线圈总长度(m)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)。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。传感器的灵敏度为提高灵敏度,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。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。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。
磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。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。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。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。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。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。变磁通式结构中,永久磁铁与线圈均固定,动铁心的运动使气隙和磁路磁阻变化,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。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。
自感式传感器的工作原理是什么啊?
差动式传感器其灵敏度与单极式比较。其灵敏度提高一倍,非线性大大减小。3、等效电路 自感式传感器从电路角度来看并非纯电感,它既有线圈的铜耗,又有铁芯的涡流及磁滞损耗,这可用折合的有功电阻抗Rq表示。此外,无功阻抗除电感之外还包括绕组间分布电容。这部分电容用集总参数C表示,一个电感线圈的完整...
什么是电感式传感器?
电感式传感器是一种利用电磁感应原理工作的设备,它将诸如位移、压力、流量等非电量物理量转换为线圈自感和互感系数的变化,随后通过电路转化为电压或电流的变化,实现了非电量向电量的转换。电感式传感器具有显著的优点:首先,它采用无活动触点的设计,提高了可靠性和寿命;其次,它的分辨率高,能精确测量...
电容式传感器原理概述
在新世纪的今天传感器是一种伟大的发明,可以利用传感器完成一些我们劳动人民无法直接完成的,及节约了时间又保障了我们的人身安全,符合我们国家以人为本的政策。今天小兔关于电容式传感器就介绍到这里,希望可以帮助到你!土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,...
传感器原理及应用内容简介
特别地,文中详细介绍了现代新型传感器技术,以满足教学需求,精选部分传感器实验内容,确保理论与实践相结合。内容方面,本文主要涵盖传感器的基本特性、电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电效应及光敏器件、新型光电传感器、半导体式化学传感器、波与射线式传感器和...
气压传感器的原理是什么?
通过测量电阻值的变化,可以确定气体压力的大小。2.电容式传感器:利用气体压力对电容器的影响。传感器中的电容器由两个金属板之间的空气隙组成。气体压力变化导致金属板间距微小变化,进而改变电容器的电容。通过测量电容值的变化,可以推断出气体压力。3.压电式传感器:利用压电效应,即特殊晶体结构材料在受...
压力传感器的工作原理是什么?
特别适合在高温和强辐射环境下工作。压电式传感器则基于压电效应,它只能用于动态测量,因为其输出的电荷需要无限大的输入阻抗才能保存,因此它主要用于测量动态应力。总的来说,压力传感器的工作原理是通过不同材料和结构设计,将压力转换为电信号,以实现对压力的精确测量。
五种常用的传感器原理及应用
工程师在项目设计之初,必须考虑精度、环境适应性、量程、校准、分辨率等多方面因素。根据输入类型、工作原理和材料技术,传感器被细致分类,涵盖温度、压力、流量、液位、生物监测、图像感应和气体探测等诸多领域。温度传感器 接触式传感器,如热电偶,通过直接接触物质测量其温度,非接触式传感器如RTD和热敏电阻...
电容传感器的工作原理是什么
实际应用当中, 源于独特的磁屏蔽环设计,德国米铱的电容式传感器可以实现近乎完美的线性测量。但是,电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统对于测量范围内的电介质变化非常敏感。德国米铱的电容式位移传感器也可以用于绝缘体的测量,源于这些绝缘体会改变测量间隙内的介电常数。通过后续...
传感器及其工作原理
通过对传感器输出数据的分析和解释,可使数字化设备实现对外界环境的感知和响应。基于不同的工作原理和物理敏感元件的不同选择,我们可以将常见的传感器划分成以下几类: 化学传感器:用于检测气体或液体中特定的化学物质,例如二氧化碳传感器、氧气传感器等。其敏感元件通常使用电化学电池、半导体材料等。
你知道传感器的分类吗?
于专业人员从原理、设计及应用上作归纳性的分析与研究。3.按信号变换特征分类 1)结构型:主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如,电容式传 感器依靠极板间距离的变化引起电容量的改变。2)物性型:是利用敏感元件材料本身物理属性的变化来实现信号变换的。例如水 银温度计是利用水银的热胀...
巫采山香: 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.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.根据电磁感应定律,当W匝线圈在均恒磁...
喜德县15720183976: 磁电式传感器的特点是什么? ?
巫采山香: 磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入的运动速度转换成线圈中的感应电势输出.它直接将被测物体的机械能量转换成电信号输出,工作不需要外加电源,是一种典型...
喜德县15720183976: 简述的磁电式扭矩传感器的工作原理 - ?
巫采山香: 图是磁电式扭矩传感器的工作原理图.在驱动源和负载之间的扭转轴的两侧安装有齿形圆盘.它们旁边装有相应的两个磁电传感器.磁电传感器的结构见图所示.传感器的检测元件部分由永久磁铁、感应线圈和铁芯组成.永久磁铁产生的磁力线与齿形圆盘交接.当齿形圆盘旋转时,圆盘齿凸凹引起磁路气隙的变化,于是磁通量也发生变化,在线圈中感应出交流电压,其频率在数值上等于圆盘上齿数与转数的乘积. 当扭矩作用在扭转轴上时,两个磁电传感器输出的感应电压U1和U2存在相位差.这个相位差与扭转轴的扭转角成正比.这样,传感器就可以把扭矩引起的扭转角转换成相位差的电信号. 答:如上所述.
喜德县15720183976: 磁电式,电磁式的区别在哪儿? - ?
巫采山香: 一、性质不同 1、磁电式性质:根据电磁感应原理,将输入速度转化为线圈的感应电势输出. 2、电磁式性质:将测量的物理量转换成感应电动势的传感器. 二、特点不同 1、磁电式特点:具有输出信号大,抗干扰性能好,不需外接电源,可在...
喜德县15720183976: 磁电式传感器可以测量哪些物理量 - ?
巫采山香:[答案] 磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器.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. 所谓有源传感器就是不需要外接能源就能工作,因此,磁电式传感器只能...
喜德县15720183976: 磁电转速传感器的作用是什么? - ?
巫采山香: 磁电式转速传感器采用磁电感应原理实现测速,当齿轮旋转时,通过传感器线圈的磁力线发生变化,在传感器线圈中产生周期性的电压,其幅度与转速有关,转速越高输出电压越高(0~a段),输出频率与转速成正比. 磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入的运动速度转换成线圈中的感应电势输出.它直接将被测物体的机械能量转换成电信号输出,工作不需要外加电源,是一种典型的有源传感器.由于这种传感器输出功率较大,因而大大地简化了配用的二次仪表电路. 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.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;
喜德县15720183976: 为什么磁电式传感器又叫做速度传感器 - ?
巫采山香: 磁电式传感器的工作原理是基于电磁感应定律,它的输出电动势信号和切割磁力线的速度成正比,常做成测量速度的传感器,所以也称速度传感器.只要在测量电路中加上微分电路或积分电路即可得到加速度或位移信号.