一定義
磁電式傳感器利用電磁感應原理將輸入運動(dòng)速度變換成感應電勢輸出,是一種有源傳感器。它不需要輔助電源,就能把被測對象的機械能轉換成易于測量的電信號。并且,它具有雙向轉換特性,利用其逆轉換效應可構成力(矩)發(fā)生器和電磁激振器等。有時(shí)磁電式傳感器也稱(chēng)作電動(dòng)式或感應式傳感器, 它只適合進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量。由于它有較大的輸出功率,故配用電路較簡(jiǎn)單;零位及性能穩定;工作頻帶一般為10~1000Hz。
二構成
磁電式傳感器主要包括磁路系統和線(xiàn)圈。
01磁路系統
由它產(chǎn)生恒定直流磁場(chǎng)。為了減小傳感器的體積,一般都采用永久磁鐵;
02線(xiàn)圈
由它運動(dòng)切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。作為一個(gè)完整的磁電式傳感器,除了磁路系統和線(xiàn)圈外,還有一些其它元件,如殼體、支承、阻尼器、接線(xiàn)裝置等。
三原理
電磁感應定律:
N匝線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中運動(dòng)切割磁力線(xiàn)或線(xiàn)圈所在磁場(chǎng)的磁通變化時(shí),線(xiàn)圈中所產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢的大小取決于穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通的變化率,即:

當線(xiàn)圈的導體與磁場(chǎng)之間做相對切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí),在導體中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。由此可設計一類(lèi)恒磁通式磁電傳感器。用于測量振動(dòng)及線(xiàn)速度。
![]()

四應用
01測振傳感器
磁電式傳感器主要用于振動(dòng)測量。其中慣性式傳感器不需要靜止的基座作為參考基準,它直接安裝在振動(dòng)體上進(jìn)行測量,因而在地面振動(dòng)測量及機載振動(dòng)監視系統中獲得了廣泛的應用。常用地測振傳感器有動(dòng)鐵式振動(dòng)傳感器、圈式振動(dòng)速度傳感器等。
a、測振傳感器的應用
航空發(fā)動(dòng)機、各種大型電機、空氣壓縮機、機床、車(chē)輛、軌枕振動(dòng)臺、化工設備、各種水、氣管道、橋梁、高層建筑等,其振動(dòng)監測與研究都可使用磁電式傳感器。
b、測振傳感器的工作特性
振動(dòng)傳感器是典型的集中參數m、k、c二階系統。作為慣性(絕對)式測振傳感器,要求選擇較大的質(zhì)量塊m和較小的彈簧常數k。
這樣,在較高振動(dòng)頻率下,由于質(zhì)量塊大慣性而近似相對大地靜止。這時(shí),振動(dòng)體(同傳感器殼體)相對質(zhì)量塊的位移y(輸出)就可真實(shí)地反映振動(dòng)體相對大地的振幅x(輸入)。
02磁電式力發(fā)生器與激振器
前已指出磁電式傳感器具有雙向轉換特性,其逆向功能同樣可以利用。如果給速度傳感器的線(xiàn)圈輸入電量,那么其輸出量即為機械量。
在慣性?xún)x器——陀螺儀與加速度計中廣泛應用的動(dòng)圈式或動(dòng)鐵式直流力矩器就是上述速度傳感器的逆向應用。它在機械結構的動(dòng)態(tài)實(shí)驗中是非常重要的設備,用以獲取機械結構的動(dòng)態(tài)參數,如共振頻率、剛度、阻尼、振動(dòng)部件的振型等。
除上述應用外,磁電式傳感器還常用于扭矩、轉速等測量。
擴展閱讀:
羅氏線(xiàn)圈上一篇:變送器