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凡是利用磁性質(zhì)、磁通量變化來(lái)制作的傳感器叫磁性傳感器。常見(jiàn)的磁性傳感器有二種:壓磁式傳感器和磁電式傳感器。這兩種傳感器在工作原理及使用范圍上都有較大差異,下面分別予以介紹。
壓磁式傳感器
壓磁式傳感器與其它傳感器相比,具有輸出功率大、抗干擾能力強(qiáng),精度高,線性好、壽命長(zhǎng),維護(hù)方便,運(yùn)行條件要求低(能在一般有灰塵、水和腐蝕性氣體的環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行)等優(yōu)點(diǎn)。因此,很適合于重工業(yè)、化學(xué)工業(yè)部門運(yùn)用,是一種十分有發(fā)展前途的傳感器。目前,這種傳感器已成功地用在冶金、礦山、造紙、印刷、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)工業(yè)部門,特別是各種自動(dòng)化系統(tǒng)中用來(lái)測(cè)量軋鋼機(jī)的軋制力、鋼帶的張力,卷?yè)P(yáng)機(jī)的定量自動(dòng)提升、紙張的張力、吊車提物的自動(dòng)稱重、配料斗的稱重、金屬切削過(guò)程的切削力以及電梯安全保護(hù)等各方面。 [4]
磁電式傳感器
磁電式傳感器多用于測(cè)量速度、加速度、位移、振動(dòng)、扭矩等參數(shù)。將被測(cè)的參數(shù)變換為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變換器稱為磁電式傳感器或感應(yīng)傳感器。磁電式傳感器是以導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為基礎(chǔ)的。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,具有W匝的線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與穿過(guò)該線圈的磁通Φ的變化速度成正比例,即
若機(jī)械量直接控制傳感器線圈所交鏈的磁通的變化,則這種傳感器可以不經(jīng)中間轉(zhuǎn)換元件,而將機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度直接轉(zhuǎn)換為與其成比例的電信號(hào)。
圖3為磁電式傳感器的原理圖,它相當(dāng)于一個(gè)發(fā)電機(jī),線圈1是經(jīng)軸2與被測(cè)參數(shù)連接在一起在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。有的傳感器采用線圈靜止,而磁鐵運(yùn)動(dòng)。
圖3 磁電式傳感器的原理圖
圖3 磁電式傳感器的原理圖
當(dāng)傳感器的結(jié)構(gòu)已定時(shí),磁感強(qiáng)度及線圈總長(zhǎng)L都為常數(shù),因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈對(duì)磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度成正比。所以,磁電傳感器只可用來(lái)測(cè)定線速度或角速度,但是由于速度與位移(或加速度)僅差一積分(或微分)關(guān)系,因此若在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中測(cè)量電路中接一積分電路,那么輸出電動(dòng)勢(shì)就與位移量成正比關(guān)系;如果在測(cè)量電路中接一微分電路,則輸出電動(dòng)勢(shì)就與運(yùn)動(dòng)的加速度成正比關(guān)系。這樣磁電式傳感器除可測(cè)量速度外,還可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)的位移和加速度。磁電式傳感器的輸出量,除了電動(dòng)勢(shì)的幅值大小外,也可以是輸出電動(dòng)勢(shì)的頻率值,如磁電式轉(zhuǎn)速表即為一個(gè)例子。 [5]
磁性傳感器的動(dòng)向編輯 語(yǔ)音
以程序控制、環(huán)境控制、醫(yī)療診斷為的自動(dòng)化工程目前已開始進(jìn)入家庭的日常生活,獲得信息并及時(shí)處理信息的重要性正在增大,特別是近,信息處理的主要場(chǎng)所已進(jìn)入家庭的客廳和廚房。所有這些場(chǎng)合,情報(bào)信息的檢測(cè)是先決條件,因此,傳感器變得很重要。
使用傳感器的各種場(chǎng)合很多,傳感器的類型種類也很多。大體上可以分為電磁性和非電磁性兩大類。電磁性的信息容易進(jìn)行傳遞、記錄、放大和計(jì)算等,也便于輸入計(jì)算機(jī)??墒?,非電磁性的信號(hào)處理就很困難,必須把它們變換為磁性信號(hào),作為這種變換方式磁性傳感器是有效的。
磁性傳感器這一名詞有兩層意思。,是檢測(cè)具有磁性信號(hào)的磁性傳感器。第二,把非磁性的信息變換為磁性信號(hào)用的磁性傳感器。
另外,從構(gòu)造上來(lái)分類磁性傳感器也有兩種類型:是功能性的傳感器,它是利用特殊磁性傳感器材料做成的。第二是結(jié)構(gòu)性傳感器,它是用一般磁性材料制成的、其機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分巧妙的傳感器。 [6]
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