磁电式传感器 (2).ppt

**第23页，共39页，星期日，2025年，2月5日**第24页，共39页，星期日，2025年，2月5日**第25页，共39页，星期日，2025年，2月5日**第26页，共39页，星期日，2025年，2月5日**第27页，共39页，星期日，2025年，2月5日**第28页，共39页，星期日，2025年，2月5日关于磁电式传感器(2)**第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日**应用实例：第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日**磁电式传感器

Magnetoelectricsensor磁电式传感器利用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。有时也称作电动式或感应式传感器。不需辅助电源，是一种能量转换型传感器、有源传感器。第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日**主要内容基本原理与结构型式磁电式传感器的动态特性磁电式传感器的误差与补偿磁电式传感器的应用霍尔传感器其他磁敏传感器磁电式传感器

Magnetoelectricsensor第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日**5.1基本原理与结构型式基本原理：电磁感应定律：当W匝线圈在恒磁场内运动时，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dφ/dt有如下关系：第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日**动铁式动圈式磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度有关，改变其中一个因素，都会改变感应电动势。磁电式恒磁通式变磁通式（变磁阻式）线速度型角速度型5.1基本原理与结构型式因此磁电式传感器的分类：测转速测频数测偏心测振动磁阻式第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日**5.1基本原理与结构型式结构型式：变磁通式和恒磁通式（1）变磁通式(变磁阻式)：旋转型和平移型e=-ωAWBcos(2ω)t第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日**5.1基本原理与结构型式（2）恒磁通式：动圈式和动铁式e=Blv第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日**5.2磁电式传感器的动态特性可以把图5-2所示的测振传感器等效为一个集中参数“m-k-c”的二阶系统，如图5-3。惯性式传感器：测量物体振动时，传感器壳体与振动体刚性固连，随被测体一起振动。质量块质量m较大，弹簧弹性系数k较小，被测体振动频率足够高。振动能量几乎全被弹簧吸收，弹簧的变形量接近等于被测体的振幅。第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日**5.2磁电式传感器的动态特性惯性式磁电传感器测振动特性：当被测体的振动频率ω低于传感器的固有频率ω0，即ω/ω01时，传感器的灵敏度随频率而明显地变化。当被测体的振动频率ω远高于传感器的固有频率ω0时，一般取ω/ω03，灵敏度接近为一常数，传感器输出电压与振动速度成正比，这一频段即传感器的工作频段，或称作频响范围，这时传感器可看作一个理想的速度传感器。当频率更高时，灵敏度随频率的增加而下降。一般惯性式传感器固有频率ω0=10Hz，较好的可做到ω0=4.5Hz。上限频率为200Hz～1000Hz。第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日**磁电式传感器的特点：零位及性能稳定。工作频带10～1000Hz。具有双向转换功能，可构成力（矩）发生器和电磁激振器。应用实例被测对象：动态被测量，如速度，加速度、振动输出信号：电压信号输出，且输出功率大，故配用电路较简单。第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日**5.3磁电式传感器的误差及补偿

Errorandcompensation非线性误差温度误差永久磁铁的稳定性第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日**非线性误差

Nonlinearityerror产生误差的主要原因及其补偿措施：由于传感器线圈电流变化产生的附加磁通叠加于永久磁铁产上的气隙磁通上，使恒定的气隙磁通变化。（见图5-6）措施：加补偿线圈（见图5-2(a)）气隙磁场不均匀。措施：加反向磁片（见图5-7）第13页，共39页，星期日，2025年，2月5日**2.温度误差

Temperatureerror温度的变化将导致线圈匝长以及导线电阻率的变化，磁阻的变化以及磁导率的变化等。措施：热磁温度补偿（见图5-8）第14页，共39页，星期日，2025年，2月5日**3.永久磁铁的稳定性

Stablityofpermanentmagnet当测量电路