第05章磁电式传感器学习教案

1、会计学1第第05章磁电式传感器章磁电式传感器第一页，共53页。bdVHIlBvFF1HRne称为霍尔系数，它是由基片材料的物理性质称为霍尔系数，它是由基片材料的物理性质决定常数；决定常数； HHRKd灵敏度系数，表示在单位磁感应强度和单位灵敏度系数，表示在单位磁感应强度和单位控制电流时的霍尔电势大小。控制电流时的霍尔电势大小。 当磁场感应强度当磁场感应强度B和霍尔片平面和霍尔片平面法线成角度法线成角度时时, 霍尔电势为：霍尔电势为： cosHHVKIBl设为设为N型半导体，型半导体，l 载流子为电子载流子为电子(dinz)。第1页/共53页第二页，共53页。 霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔

2、效应原霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量，如电流、磁场、位移、压力等转换理而将被测量，如电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的一种传感器。成电动势输出的一种传感器。 优点：优点：结构简单，体积小，坚固，频率响应宽结构简单，体积小，坚固，频率响应宽，动态范围大，动态范围大, ,无触点无触点, ,使用寿命长使用寿命长, ,可靠性高可靠性高, ,易微易微型化和集成电路化。型化和集成电路化。 不足：不足：温度影响大，要求转换精度较高时必须温度影响大，要求转换精度较高时必须进行温度补偿。进行温度补偿。第2页/共53页第三页，共53页。砷化钠霍尔器件砷化钠霍尔器件(qjin)温度系数

3、小，灵敏度高，线性度好，温漂小，稳定性高，体积小温度系数小，灵敏度高，线性度好，温漂小，稳定性高，体积小第3页/共53页第四页，共53页。二、霍尔片主要二、霍尔片主要(zhyo)(zhyo)技术技术指标指标 1、额定激励、额定激励(jl)电流电流 IH 使霍尔片温升使霍尔片温升10所施加的控制电流值。所施加的控制电流值。 （限制额定激励（限制额定激励(jl)电流的主要因素是散热条件）电流的主要因素是散热条件） 2、输入电阻、输入电阻 Ri 控制电极间的电阻值，规定在室温（控制电极间的电阻值，规定在室温（205）的）的环境温度中测取。环境温度中测取。 指霍尔电极间的电阻值，规定在（指霍尔电极间的

4、电阻值，规定在（205）条件下测）条件下测取。取。 3、输出电阻、输出电阻 RS第4页/共53页第五页，共53页。4、不等位电势、不等位电势(dinsh)V0及零位电及零位电阻阻r0 当控制磁感应强度为零，控制电流为额定值当控制磁感应强度为零，控制电流为额定值IH时，霍尔时，霍尔电极间的空载电势称为电极间的空载电势称为(chn wi)不等位电势（或零位电势）。不等位电势（或零位电势）。 不等位电势也可用不等位电阻不等位电势也可用不等位电阻(dinz)表示：表示： 0 零位电阻零位电阻 第5页/共53页第六页，共53页。产生不等位电势的原因主要是：产生不等位电势的原因主要是： 霍尔电极安装位置不

5、正确（不对称霍尔电极安装位置不正确（不对称(duchn)或不在同一等电位面上）；或不在同一等电位面上）； 半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀；半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀； 控制电极接触不良造成控制电流不均匀分布等。控制电极接触不良造成控制电流不均匀分布等。 （均是制造工艺造成的）（均是制造工艺造成的）第6页/共53页第七页，共53页。三、霍尔片的电路三、霍尔片的电路(dinl) (dinl) 1、不等位、不等位(dn wi)电电势的补偿势的补偿 由于不等位电势与不等位电阻是一致由于不等位电势与不等位电阻是一致(yzh)的，的，因此可以用分析其电阻的方

6、法来进行补偿。因此可以用分析其电阻的方法来进行补偿。 第7页/共53页第八页，共53页。ABCDIR1R2R3R4 补偿原理：补偿原理： 将将R1、R2、R3、R4其视为电其视为电桥的四个臂，即电桥不平衡，桥的四个臂，即电桥不平衡，为使其平衡可在阻值较大为使其平衡可在阻值较大(jio d)的臂上并联电阻，的臂上并联电阻，或在两个臂上同时并联电阻。或在两个臂上同时并联电阻。 图中图中A、B为控制电极为控制电极(dinj)，C、D为霍尔电极为霍尔电极(dinj)，在极间分布的电阻用，在极间分布的电阻用R1、R2、R3、R4表示，表示，理想情况是理想情况是R1R2R3R4，即零位电势为零（或零，即零

7、位电势为零（或零位电阻为零）。但实际上存在着零位电势，则说明此四位电阻为零）。但实际上存在着零位电势，则说明此四个电阻不等。个电阻不等。第8页/共53页第九页，共53页。第9页/共53页第十页，共53页。2、温度、温度(wnd)补偿补偿 霍尔片是采用半导体材料制造的，因此它们霍尔片是采用半导体材料制造的，因此它们的许多参数都具有较大的温度系数。如半导体材的许多参数都具有较大的温度系数。如半导体材料的电阻率，迁移率和载流子浓度等都随温度而料的电阻率，迁移率和载流子浓度等都随温度而变化。变化。 霍尔片的性能参数如输入和输出电阻，霍尔霍尔片的性能参数如输入和输出电阻，霍尔系数等也随温度而变化，致使霍

8、尔电势变化，产系数等也随温度而变化，致使霍尔电势变化，产生温度误差，为了减小温度差：生温度误差，为了减小温度差： 除选用温度系数较小的材料（如砷化铟）；除选用温度系数较小的材料（如砷化铟）； 采用适当采用适当(shdng)的补偿电路。的补偿电路。 第10页/共53页第十一页，共53页。（1）采用恒流源供电和输入回路并联）采用恒流源供电和输入回路并联(bnglin)电阻电阻 温度变化引起霍尔元件温度变化引起霍尔元件(yunjin)输入电阻变输入电阻变化，在稳压源供电时，会使控制电流发生变化，带化，在稳压源供电时，会使控制电流发生变化，带来误差。来误差。 为了减小这种误差，最好采用恒流源，但霍尔片

9、为了减小这种误差，最好采用恒流源，但霍尔片的灵敏度系数的灵敏度系数KH也是温度的函数，为进一步提高也是温度的函数，为进一步提高VH的温度稳定性，对于具有正温度系数的霍尔元件，可的温度稳定性，对于具有正温度系数的霍尔元件，可在其输入回路中并联在其输入回路中并联(bnglin)电阻电阻RP。 第11页/共53页第十二页，共53页。（2）采用）采用(ciyng)恒压源和输入回路串联恒压源和输入回路串联电阻电阻 当霍尔元件采用稳压电源供电，且霍尔输当霍尔元件采用稳压电源供电，且霍尔输出开路出开路(kil)状态工作时，可在输入回路串入状态工作时，可在输入回路串入适当电阻来补偿温度误差。适当电阻来补偿温度

10、误差。 第12页/共53页第十三页，共53页。四、霍尔开关四、霍尔开关(kigun)(kigun)集成集成传感器传感器 霍尔开关集成传霍尔开关集成传感器是利用霍尔效应感器是利用霍尔效应与集成电路技术结合与集成电路技术结合而制成的一种磁敏传而制成的一种磁敏传感器，它能感知感器，它能感知(gnzh)与磁信息有与磁信息有关的物理量，并以开关的物理量，并以开关信号形式输出。关信号形式输出。 稳压稳压整形整形VCC输出输出地地123霍尔元霍尔元件件放大放大 由稳压电路、霍尔元件、放大器、整形电路、开路输出五由稳压电路、霍尔元件、放大器、整形电路、开路输出五部分组成部分组成(z chn)。稳压电路可使传感

11、器在较宽的电源电压范。稳压电路可使传感器在较宽的电源电压范围内工作，开始输出可使传感器方便地与各种逻辑电路接口。围内工作，开始输出可使传感器方便地与各种逻辑电路接口。 第13页/共53页第十四页，共53页。稳压稳压整形整形VCC输出输出地地123霍尔元霍尔元件件放大放大 当有磁场作用在传感器上时，霍尔元件输出霍尔电压当有磁场作用在传感器上时，霍尔元件输出霍尔电压VH，该电压经放大器放大后，送至施密特整形电路，当放大后的该电压经放大器放大后，送至施密特整形电路，当放大后的VH电压大于电压大于“开启开启”阈值时，施密特整形电路翻转，输出高阈值时，施密特整形电路翻转，输出高电平，使半导体管导通电平，

12、使半导体管导通“开状态开状态”；当磁场减弱时，霍；当磁场减弱时，霍尔元件输出的尔元件输出的VH很小，经放入器放大后其值也小于施密特整很小，经放入器放大后其值也小于施密特整形电路的形电路的“关闭关闭”阈值，施密特整形电路再次翻转，输出低阈值，施密特整形电路再次翻转，输出低电平，使半导体管截止，这种状态为电平，使半导体管截止，这种状态为“关状态关状态”。一次。一次磁场强度的变化，就使传感器完成了一次开关动作。磁场强度的变化，就使传感器完成了一次开关动作。 工作原理：工作原理：霍尔开关传感器的用途：霍尔开关传感器的用途： 霍尔开关集成传感器基本霍尔开关集成传感器基本(jbn)用途有：汽车点火系用途有

13、：汽车点火系统、保安系统、转速、里程测定、机械设备的限位开关、统、保安系统、转速、里程测定、机械设备的限位开关、按钮开关、电流的检测与控制、位置及角度的检测，等等。按钮开关、电流的检测与控制、位置及角度的检测，等等。 第14页/共53页第十五页，共53页。几种几种(j zhn)接接口电路形式口电路形式第15页/共53页第十六页，共53页。几种几种(j zhn)不同尺寸外形的不同尺寸外形的霍尔开关霍尔开关第16页/共53页第十七页，共53页。五、霍尔线性集成五、霍尔线性集成(j chn)(j chn)传感器传感器 霍尔线性集成传感器的输出霍尔线性集成传感器的输出(shch)电压与外加磁电压与外加

14、磁场呈线性比例关系。场呈线性比例关系。 稳压稳压VCC输出输出地地123霍尔元霍尔元件件放大放大稳压稳压VCC输输出出地地341霍尔元霍尔元件件放大放大8单端输出传感器的电路单端输出传感器的电路(dinl)结构结构双端输出的电路结构双端输出的电路结构第17页/共53页第十八页，共53页。 霍尔线性集成传感器一般由霍尔元件和放大霍尔线性集成传感器一般由霍尔元件和放大器组成，当外加磁场时，霍尔元件产生与磁场成器组成，当外加磁场时，霍尔元件产生与磁场成线性比例变化的霍尔电压，经放大器放大后输出。线性比例变化的霍尔电压，经放大器放大后输出。 霍尔线性传感器广泛用于位置、力、重量、霍尔线性传感器广泛用于

15、位置、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量厚度、速度、磁场、电流等的测量(cling)或控或控制。制。 第18页/共53页第十九页，共53页。六、霍尔传感器的应用六、霍尔传感器的应用(yngyng) (yngyng) 霍尔元件可以测量磁物理量及电量、还可以通霍尔元件可以测量磁物理量及电量、还可以通 过转换测量其它非电量。过转换测量其它非电量。 由于霍尔元件的输出量是比例于两个输入量的由于霍尔元件的输出量是比例于两个输入量的 乘积，因此乘积，因此(ync)可以方便而准确地实现乘法可以方便而准确地实现乘法运算，运算， 可构成各种非线性运算部件。可构成各种非线性运算部件。 霍尔元件工作从直流到数

16、百千赫兹的频率范围霍尔元件工作从直流到数百千赫兹的频率范围 内。内。 霍尔元件在工程技术上的应用霍尔元件在工程技术上的应用(yngyng)相当相当广泛，具体产品有高斯计、霍尔罗盘、大电流计、广泛，具体产品有高斯计、霍尔罗盘、大电流计、功率计、位移传感器、乘法器、调制器等。功率计、位移传感器、乘法器、调制器等。第19页/共53页第二十页，共53页。1、转速、转速(zhun s)测量测量 NS霍尔元霍尔元件件（转角）（转角）VH02NS霍尔元霍尔元件件（转角）（转角）VH0永磁体装在轴端的永磁体装在轴端的(dund)转速测量转速测量方法方法永磁体装在轴侧的转速永磁体装在轴侧的转速(zhun s)测

17、量方法测量方法第20页/共53页第二十一页，共53页。工作原理及用途：工作原理及用途：被测体上贴一磁钢，非接触式测量，高可靠，适用于被测体上贴一磁钢，非接触式测量，高可靠，适用于低转速低转速(zhun s)(zhun s)，体积小、安装方便，对环境无，体积小、安装方便，对环境无要求，适合各种恶劣环境、污浊环境、功耗低，适宜要求，适合各种恶劣环境、污浊环境、功耗低，适宜长期工作。长期工作。霍尔式转速霍尔式转速(zhun s)计计第21页/共53页第二十二页，共53页。2、利用、利用(lyng)霍尔线性集成传感器进行磁法覆霍尔线性集成传感器进行磁法覆盖盖 层厚度测量层厚度测量 磁法覆盖磁法覆盖(f

18、gi)厚度测量是指对铁磁性物质表面非厚度测量是指对铁磁性物质表面非磁性涂层的厚度测量。磁性涂层的厚度测量。 例如对钢铁表面的镀膜、油漆、塑料、搪瓷等覆盖例如对钢铁表面的镀膜、油漆、塑料、搪瓷等覆盖(fgi)层的厚度等便可使用磁法厚度测量的方法。层的厚度等便可使用磁法厚度测量的方法。第22页/共53页第二十三页，共53页。U型铁心型铁心永磁体永磁体铁磁基体铁磁基体磁回路磁回路SL3501M覆盖层覆盖层 测量时将测量时将U形铁芯的两极放到被测物体表面上，这时永磁形铁芯的两极放到被测物体表面上，这时永磁体产生的磁通便通过体产生的磁通便通过U形铁芯和被测物体构成磁回路。当被测形铁芯和被测物体构成磁回路

19、。当被测物体表面覆盖层厚度不同时物体表面覆盖层厚度不同时(tngsh)，磁回路的磁阻和磁通量，磁回路的磁阻和磁通量将会发生变化，磁回路中的霍尔集成传感器将会检测出磁场强将会发生变化，磁回路中的霍尔集成传感器将会检测出磁场强度的不同，从而使霍尔集成传感器产生的输出电压随覆盖层厚度的不同，从而使霍尔集成传感器产生的输出电压随覆盖层厚度的不同而变化，完成覆盖层非电量到电量的转换。度的不同而变化，完成覆盖层非电量到电量的转换。 将将U型硅钢片铁型硅钢片铁芯中间芯中间(zhngjin)断断开，然后将开，然后将SL3501M霍尔线性霍尔线性集成传感器和一片钕集成传感器和一片钕铁硼永磁体夹在中间铁硼永磁体夹

20、在中间(zhngjin)，用，用502胶粘牢。胶粘牢。第23页/共53页第二十四页，共53页。 霍尔集成传感器内部虽然设有差分放大器，但其输出霍尔集成传感器内部虽然设有差分放大器，但其输出的电压仍然满足的电压仍然满足(mnz)不了使用电路的要求，为此，将信不了使用电路的要求，为此，将信号加一级放大，便可得到足够大的信号幅度。号加一级放大，便可得到足够大的信号幅度。5VIC1IC25VUOUT第24页/共53页第二十五页，共53页。3、霍尔元件在电流测量、霍尔元件在电流测量(cling)上的应上的应用用 用霍尔元件测量电流，都是通过霍尔元件检测通电用霍尔元件测量电流，都是通过霍尔元件检测通电(t

21、ng din)导线周围的磁场来实现的。导线周围的磁场来实现的。 在现代工程技术中，往往要测量大直流电流，有在现代工程技术中，往往要测量大直流电流，有时直流电流值高达时直流电流值高达10KA以上。过去，多采用电阻器分以上。过去，多采用电阻器分流的方法来测量这样流的方法来测量这样(zhyng)大的电流。这种方法有大的电流。这种方法有许多缺点，如分流器结构复杂、笨重、耗电、耗铜等许多缺点，如分流器结构复杂、笨重、耗电、耗铜等。利用霍尔效应原理测量大电流可以克服上述的一些。利用霍尔效应原理测量大电流可以克服上述的一些缺点。霍尔效应大电流计结构简单、成本低、准确度缺点。霍尔效应大电流计结构简单、成本低、

22、准确度高，在很大程度上与频率无关，便于远距离测量，测高，在很大程度上与频率无关，便于远距离测量，测量时不需要断开回路。量时不需要断开回路。第25页/共53页第二十六页，共53页。 （1）导线旁测法）导线旁测法 这种方法是一种最简这种方法是一种最简单的方法，将霍尔元件单的方法，将霍尔元件放在通电导线的附近，放在通电导线的附近，给霍尔元件通以恒定电给霍尔元件通以恒定电流，用霍尔元件测量被流，用霍尔元件测量被测电流产生的磁场测电流产生的磁场(cchng)，就可以从元，就可以从元件输出的霍尔电压中确件输出的霍尔电压中确定被测电流值。定被测电流值。 这种方法虽然结构简这种方法虽然结构简单，但测量精度较差

23、，单，但测量精度较差，受外界干扰也大，只适受外界干扰也大，只适用一些不重要的场合。用一些不重要的场合。BICI通电电流通电电流VH第26页/共53页第二十七页，共53页。 当导线中有电流流通时，当导线中有电流流通时，导线周围导线周围(zhuwi)产生磁场，产生磁场，使导磁体铁芯磁化成暂时性使导磁体铁芯磁化成暂时性磁铁，在环形气隙中就会形磁铁，在环形气隙中就会形成一个磁场，导体中的电流成一个磁场，导体中的电流越大，气隙处的磁感应强度越大，气隙处的磁感应强度就越大，霍尔元器件输出的就越大，霍尔元器件输出的霍尔电压霍尔电压VH就越大。可以通就越大。可以通过霍尔电压检测到导线中的过霍尔电压检测到导线中

24、的电流。这种方法可以提高电电流。这种方法可以提高电流测量的精度。流测量的精度。导磁铁导磁铁心心霍尔元器件霍尔元器件通电导通电导线线I（2）导线）导线(doxin)贯串磁芯法贯串磁芯法 如果用铁磁材料做成磁导体的铁芯，使被测通电导线如果用铁磁材料做成磁导体的铁芯，使被测通电导线(doxin)贯串它的中央，将霍尔元件或霍尔集成传感器放在贯串它的中央，将霍尔元件或霍尔集成传感器放在磁导体的气隙中，这样，可以通过环形铁芯集中磁力线，如磁导体的气隙中，这样，可以通过环形铁芯集中磁力线，如下图所示。下图所示。测量原理测量原理第27页/共53页第二十八页，共53页。 在实际应用中，为了测量的方便，还可以把导

25、磁铁芯做成钳在实际应用中，为了测量的方便，还可以把导磁铁芯做成钳式形状式形状(xngzhun)，或非闭合磁路的形状，或非闭合磁路的形状(xngzhun)，如下图所，如下图所示。示。I霍尔元器件霍尔元器件通电导线通电导线导磁铁心导磁铁心霍尔元器件霍尔元器件通电导线通电导线导磁铁心导磁铁心I钳式钳式非闭合非闭合(b h)磁路式磁路式第28页/共53页第二十九页，共53页。 （3）磁芯绕线法）磁芯绕线法 这种方法如下图所示。它由标准环形这种方法如下图所示。它由标准环形(hun xn)导磁铁芯和导磁铁芯和SL3501M霍尔线性集成传感器组合而成。霍尔线性集成传感器组合而成。SL3501M通电导线通电导

26、线导磁铁心导磁铁心I 被测通电导线绕在导被测通电导线绕在导磁铁芯上，每磁铁芯上，每1安安1匝在气匝在气隙处可产生隙处可产生0. 0056T的磁的磁感应强度。若测量范围是感应强度。若测量范围是020A时，则导线绕制时，则导线绕制9匝匝便可产生约便可产生约0. 1 T的磁感应的磁感应强度，强度，SL3501M会有会有1. 4V的电压的电压(diny)输出。输出。第29页/共53页第三十页，共53页。数字数字(shz)钳型表钳型表用途：用途：主要用于大电流测量，可用于机械加工车间，工主要用于大电流测量，可用于机械加工车间，工厂厂(gngchng)(gngchng)，及各种耗电量较大的任何场合，及各种

27、耗电量较大的任何场合。第30页/共53页第三十一页，共53页。4、霍尔元件在磁性材料研究、霍尔元件在磁性材料研究(ynji)上的应上的应用用被测磁性物质被测磁性物质交流信号源交流信号源霍尔元件霍尔元件示波器示波器电流表电流表磁化磁化绕组绕组 在磁性材料特性研究中，往往需要复杂的过程在磁性材料特性研究中，往往需要复杂的过程(guchng)才能才能得到得到B-H曲线或磁场分布图。因为霍尔电压同铁芯磁化绕组的电曲线或磁场分布图。因为霍尔电压同铁芯磁化绕组的电流的关系流的关系VH=f (IM）同样反映了磁感应强度）同样反映了磁感应强度B与磁场强度与磁场强度H之间之间的关的关系系B=f (H)，所以可以

28、直接用示波器来观察这个关系。，所以可以直接用示波器来观察这个关系。第31页/共53页第三十二页，共53页。5、霍尔线性位移、霍尔线性位移(wiy)传感器传感器霍尔线性位移霍尔线性位移(wiy)传感器传感器第32页/共53页第三十三页，共53页。若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出(shch)的霍尔电压的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图中来决定。图中3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的

29、位移传感器的输出(shch)特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在）在Z2mm时，时，VH与与Z有良好的线性关系，且分辨力可达有良好的线性关系，且分辨力可达1m，结构（，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。）的灵敏度高，但工作距离较小。 几种产生梯度磁场几种产生梯度磁场(cchng)的磁系统和几种霍的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性尔位移传感器的静态特性 霍尔线性位移霍尔线性位移(wiy)传传感器原理感器原理第33页/共53页第三十四页，共53页。6、霍尔压力、霍尔压力

30、(yl)传感传感器器 霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图所示。霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图所示。(a)的弹性元件为膜盒，的弹性元件为膜盒，(b)为弹簧片，为弹簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用在能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图中的为波纹管。磁系统最好用在能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图中的(a)、(b)，也可采用单一磁体，如，也可采用单一磁体，如(c)。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而(cng r)改变它的输出电

31、压改变它的输出电压VH。由事先校准的。由事先校准的pf(VH)曲线即可得到被测压力曲线即可得到被测压力p的值。的值。 霍尔压力霍尔压力(yl)传感器的构成原传感器的构成原理理 第34页/共53页第三十五页，共53页。检测检测(jin c)(jin c)齿轮的速度、齿形、齿数齿轮的速度、齿形、齿数 7、齿轮、齿轮(chln)检测检测36第35页/共53页第三十六页，共53页。汽车汽车(qch)防抱死（防抱死（ABS）系统霍尔传感器）系统霍尔传感器8、ABS第36页/共53页第三十七页，共53页。第37页/共53页第三十八页，共53页。 利用利用(lyng)霍尔元件测地磁场，用于寻北、空间霍尔元件

32、测地磁场，用于寻北、空间姿态等。姿态等。9、霍尔电子、霍尔电子(dinz)罗盘罗盘第38页/共53页第三十九页，共53页。5-2 5-2 磁栅传感器简介磁栅传感器简介(jin ji)(jin ji)第39页/共53页第四十页，共53页。磁尺磁尺静态静态(jngti)磁头磁头去信号处理去信号处理(xn ho ch l)电路电路固定孔固定孔第40页/共53页第四十一页，共53页。第41页/共53页第四十二页，共53页。磁尺与磁头接触，使用寿命磁尺与磁头接触，使用寿命不如光栅不如光栅(gungshn)，数年，数年后易退磁。后易退磁。设置两个磁头设置两个磁头(ctu)的的意义何在？意义何在？第42页/

33、共53页第四十三页，共53页。压板压板(y bn)磁头磁头(ctu)磁尺磁尺第43页/共53页第四十四页，共53页。磁尺磁尺磁头磁头(ctu)安装在何处？安装在何处？第44页/共53页第四十五页，共53页。 磁电式传感器是利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、速度等）转换成电信号的一种传感器，也称为电磁感应传感器。 根据电磁感应定律，当N匝线圈在恒定磁场内运动时，设穿过线圈的磁通为 ，则线圈内会产生感应电动势 可见，线圈中感应电动势的大小，跟线圈的匝数和穿过线圈的磁通变化率有关。一般情况下，匝数是确定的；而磁通变化率 与磁场强度 、磁路磁阻 、线圈的运动速度 有关，故只要改变其中(qzhng)一个参数，都会改变线圈中的感应电动势。 第45页/共53页第四十六页，共53页。 动圈式磁电传感器 动圈式磁电传感器又可分为(fn wi)线速度型与角速度型。下图表示线速度型传感器工作原理。 在永久磁铁产生的直流磁场内，放置一个(y )可动线圈，当线圈沿磁场方向做直线运动时，线圈相对于磁场的的运动速度为v，它所产生的感应电动势：第46页/共53页第四十七页，共53页。式中： 磁场的磁感应强度； 单匝线圈的有效长度(chngd)； 线圈工作匝数； 线圈相对于磁场方向的运动速