传感器磁铁原理、设计原则

发布时间:2021-03-19 8:44:22 星期五
摘要:

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 […]

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,是一种典型的无源传感器。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;磁电感应式传感器有两个基本元件组成:一个是产生

恒定直流磁场的磁路系统,为了减小传 感器体积,一般采用永久磁铁;另一个是线圈,由它与磁场中的磁通交链产生感应电动势。感应 电动势与磁通变化率或者线圈与磁场相对运动速度成正

比,因此必须使它们之间有一个相对运 动。作为运动部件,可以是线圈,也可以是永久磁铁。所以,必须合理地选择它们的结构形式、 材料和结构尺寸.以满足传感器的基本性能要求。

 

对于惯性式传感器,具体计算时,一般是先根据使用场合、使用对象确定结构形式和体积大 小(即轮廓尺寸),然后根据结构大小初步确定磁路系统,计算磁路以便决定磁感应强度B。这样,

由技术指标给定的灵敏度S值以及确定的B值,由S = e/v= BιN即可求得线圈的匝数N。因为 在确定磁路系统时,气隙的尺寸已经确定了,线圈的尺寸也已确定,亦即 ι已经确定。根据这些 参

数,便可初步确定线圈导线的直径d。从提高灵敏度的角度来看,B值大,S值也大,因此磁路 结构尺寸应大些。只要结构尺寸允许,磁铁可尽量大些,并选择B值大的永磁材料,匝数N也可

取得大些。当然具体计算时导线的增加也是受其他条件制约的,各参数的选择要统一考虑,尽量从优。

 

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