磁电式转速传感器的工作原理
磁电式转速传感器功能特点及技术参数
磁电式转速传感器采用电磁感应原理来达到测速目的。
具有输出信号大，抗干扰性能好，不需外接电源，可在烟雾、油气、水气等恶劣环境中使用。
下面就让艾驰商城小编对磁电式转速传感器功能特点及技术参数来一一为大家做介绍吧。
磁电式转速传感器的特点：磁电式转速传感器是针对测速齿轮而设计的发电型传感器（无源），测速齿轮旋转引起的磁隙变化，在探头线圈中产生感生电动势，其幅度与转速有关，转速越高输出电压越高，输出频率与转速成正比，转速进一步增高，磁路损耗增大，输出电势已趋饱和，当转速过高时，磁路损耗加剧，电势锐减。
磁电式转速传感器的性能指标：直流电阻：150~200（25℃）齿轮形式：模数2~4（渐开线齿轮）使用温度：-10~+120℃抗振动：20g螺纹规格：M16×1（或客户要求）测量范围：10~15000r/min（60齿）输出信号幅值：60r/min》100mV（测试条件：发讯齿轮，齿数为60，材料为电工钢，模数为2，传感器端面距齿顶1mm）。
信号幅值大小，与转速成正比，与端面和齿顶间隙的大小成反比。
输出电压波形：渐开线齿轮—近似正弦波，若齿轮略有偏心则为调幅正弦波；孔板—近似方波艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。
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磁电感应式传感器应用.pptx
bdae
IB bdae
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将上式代入式（7 - 10）得
UH =
IB
（7 -15）
式中令RH =1/（nneed）, 称之为霍尔常数, 16）
式中KH=RH/d称为霍尔片的灵敏度。由式（7 - 16）可见, 霍尔电势正比于激励电
流高灵及敏磁度感,应霍强尔度元,其件灵常敏制IdB度成与薄霍K片尔形H I常状B数。RH成正比而与霍尔片厚度d成反比。为了提
γt ≈(-4.5%)/10 ℃
(7 - 8)
这一数值是很可观的, 所以需要进行温度补偿。 补偿通常采用热磁分流器。 热磁分流器由具有很大负温度系数的特殊磁性材料做成。它在正常工作温度下已 将空气隙磁通分路掉一小部分。当温度升高时, 热磁分流器的磁导率显著下降, 经 它分流掉的磁通占总磁通的比例较正常工作温度下显著降低, 从而保持空气隙的 工作磁通不随温度变化, 维持传感器灵敏度为常数。
但在室温时其霍尔系数较大。砷化铟的霍尔系数较小, 温度系数也较小, 输出 特性线性度好。 表 7 - 1 为常用国产霍尔元件的技术参数。
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2. 霍尔元件基本结构 霍尔元件的结构很简单, 它由霍尔片、 引线和壳体组成, 如图 7 - 9(a)所示。 霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片， 引出四个引线。1、1′两根引线加激励电 压或电流，称为激励电极；2、2′引线为霍尔输出引线，称为霍尔电极。 霍尔 元件壳体由非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装而成。 在电路中霍尔元件可用 两种符号表示，如图7- 9(b)所示。
为补偿上述附加磁场干扰, 可在传感器中加入补偿线圈, 如图7 - 2（a）所 示。 补偿线圈通以经放大K倍的电流, 适当选择补偿线圈参数, 可使其产生的交 变磁通与传感线圈本身所产生的交变磁通互相抵消, 从而达到补偿的目的。
电磁式转速传感器的基本组成与工作原理
电磁式转速传感器的基本组成与工作原理随着现代工业技术的飞速发展，转速传感器的应用越来越广泛，而在诸多类型的转速传感器中，电磁式转速传感器以其独特的优势得到了广泛的应用。
本文将深入探讨电磁式转速传感器的基本组成和工作原理，以期帮助读者更好地理解这一重要传感器类型。
一、电磁式转速传感器的应用场景与原理电磁式转速传感器主要应用于各种旋转机械的转速监测。
在电机、泵、压缩机等设备中，通过实时监测转速，可以实现节能控制、故障预警等多种功能。
其原理基于法拉第电磁感应定律，当测速齿盘随被测轴转动时，引起磁路中磁通的变化，从而在传感器线圈中产生感应电动势。
二、电磁式转速传感器的组成部分电磁式转速传感器主要由感应头、磁铁、感应线圈和测量电路组成。
1.感应头：感应头是电磁式转速传感器的核心部分，通常由导磁材料制成，用于产生和接收磁场。
2.磁铁：磁铁用于在感应头和测速齿盘之间建立磁场，同时随着测速齿盘的转动，改变磁路的磁通量。
3.感应线圈：感应线圈固定在感应头和磁铁之间，用于感应磁通量的变化并产生感应电动势。
4.测量电路：测量电路用于将感应线圈产生的感应电动势转化为转速信号并进行输出。
三、电磁式转速传感器的工作原理电磁式转速传感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当测速齿盘随被测轴转动时，齿盘的凸齿和凹齿相对磁铁和感应头产生变化，导致磁路中的磁通量发生变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会在感应线圈中产生感应电动势。
随着测速齿盘的转动，感应电动势的频率与转速成正比。
通过测量电路将感应电动势转化为转速信号并进行输出，即可实现转速的实时监测。
四、电磁式转速传感器的应用电路及接线方法电磁式转速传感器的应用电路通常包括传感器输出信号的放大、滤波和频率测量等环节。
在实际应用中，需要根据具体的测量需求进行相应的电路设计。
下面是一个简单的应用电路示例：1.电路组成：*感应信号放大器：用于放大感应线圈产生的微弱感应信号；*波形整形器：用于将放大后的感应信号整形为矩形波；*频率计：用于测量矩形波的频率，进而计算转速。
第6章-磁电磁敏式传感器
• 测速度时，传感器的输出电压正比于速度信号 u v ，可
以直接放大。
• 输出功率大，稳定可靠，但传感器尺寸大、重，输出阻抗 低，通常几十～几千欧，对后置电路要求低，干扰小。
CD-1 型震动速度传感器
工作频率 固有频率 灵敏度
• 磁阻元件在工作时通常需要加偏置磁 场，使磁敏电阻工作在线性区域。
• 无偏置磁场时只能检测磁场不能 判别磁性。输出弱磁场时磁阻与 磁场关系为：
R =R0（1+MB2）
R0 ——为零磁场内阻； M ——为零磁场系数；
• 外加偏置磁场时磁阻具有极性， 相当在检测磁场外加了偏置磁场， 工作点移到线性区，磁极性也作 为电阻值变化表现出来，这时电 阻值的变化为：
代入后：
UH
Bb
IB ned
RH
IB d
K H IB
霍尔常数
RH
1 ne
与材料有关
霍尔灵敏度
KH
RH d
与薄片尺寸有关
式中：ρ—电阻率、n —电子浓度、μ—电子迁移率 μ = υ / E 单位电场强度作用下载流子运动速度。
☻ 可见霍尔电势与电流和磁场强度的乘积成正比
U K I B ☻ 讨论 H
敏 元
件
6.3.1 磁敏电阻
（1） 磁阻效应
➢ 载流导体置于磁场中，除了产生霍尔效应外，导体中载流子 因受洛仑兹力作用要发生偏转，磁场使载流子运动方向的偏 转使电流路径变化，起到了加大电阻的作用，磁场越强增大 电阻的作用越强。
☺ 外加磁场使导体(半导体)电阻随磁场增加而增大的现象 称磁阻效应。
➢ 磁阻效应表达式为
磁阻式转速传感器原理
磁阻式转速传感器原理磁阻式转速传感器是一种常用于测量旋转物体转速的传感器，它利用磁阻效应来实现对转速的测量。
其工作原理是基于磁阻效应，即当磁场在磁敏感材料中发生变化时，会引起磁阻的变化，从而产生电压信号。
磁阻式转速传感器通常由磁敏感材料、磁场源和信号处理电路组成。
磁敏感材料是磁阻式转速传感器的核心部件，它通常是一种磁敏感材料，如铁氧体、磁性材料等。
当旋转物体上的齿轮或磁铁经过磁敏感材料时，会改变磁场的分布，从而引起磁阻的变化。
磁场源是用来产生磁场的部件，通常是一种永磁体或电磁铁。
磁场源的作用是在磁敏感材料周围形成一个稳定的磁场，使得当旋转物体上的磁铁或齿轮经过时，能够引起磁阻的变化。
信号处理电路是用来处理磁阻式转速传感器输出的电压信号的部件，它通常包括放大、滤波、数字转换等功能，将传感器输出的微弱电压信号转换为可供外部系统使用的数字信号。
磁阻式转速传感器的工作原理是当旋转物体上的磁铁或齿轮经过磁敏感材料时，会引起磁阻的变化，从而产生电压信号。
通过信号处理电路的处理，最终可以得到与旋转物体转速相关的数字信号。
磁阻式转速传感器具有灵敏度高、响应速度快、结构简单、成本低等优点，因此在工业控制、汽车电子、航空航天等领域得到了广泛的应用。
它可以用来测量发动机、风扇、泵等旋转设备的转速，实现对设备运行状态的监测和控制。
总的来说，磁阻式转速传感器是一种基于磁阻效应实现转速测量的传感器，具有灵敏度高、响应速度快、结构简单、成本低等优点，因此在工业控制、汽车电子、航空航天等领域得到了广泛的应用。
它的工作原理是基于磁阻效应，当旋转物体上的磁铁或齿轮经过磁敏感材料时，会引起磁阻的变化，从而产生电压信号。
经过信号处理电路的处理，最终可以得到与旋转物体转速相关的数字信号。
简述车轮转速传感器的组成及工作原理
简述车轮转速传感器的组成及工作原理车轮转速传感器是一种用于检测汽车轮胎旋转速度的装置，其在现代汽车防抱死制动系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）和其他车辆动态控制系统中扮演着关键角色。
它主要有两种常见类型：磁电式和霍尔效应式。
磁电式轮速传感器-组成：-磁感应传感头：包含永久磁铁、线圈绕组以及通常封装在一起的壳体。
-齿圈：安装在车轴或轮毂上，随着车轮一起转动，上面有等距排列的齿和齿隙。
-工作原理：-当车轮转动时，齿圈上的齿经过传感器前端，造成磁场强度的变化。
当齿顶靠近传感器时，由于空气间隙变小，磁通量增加，从而在线圈中感应出较大的电动势（电压）；而当齿隙经过传感器时，由于磁阻增大，磁通量减少，感应电动势也随之减小。
-这样，随着车轮的连续转动，传感器会输出与车轮转速成比例的交变电压信号，这个信号被送到车辆的电子控制单元（ECU）进行处理，进而计算出车轮的实际转速。
霍尔效应式轮速传感器-组成：-霍尔元件：由半导体材料制成的薄片，具有电流输入端和电压输出端。
-永久磁铁：产生固定磁场。
-齿圈同上。
-工作原理：-霍尔传感器利用霍尔效应原理，当带有齿圈的车轮转动时，齿圈通过霍尔元件附近的磁场区域，引起磁场强度变化。
-随着齿顶和齿隙交替出现，磁场密度发生周期性变化，这会导致垂直于磁场方向且通过霍尔元件的控制电流产生一个与磁场变化率相关的横向电压——霍尔电压。
-车轮每转动一圈，霍尔传感器就会输出一定数量的脉冲信号，ECU根据这些脉冲信号的频率来精确测量车轮的转速。
无论是磁电式还是霍尔效应式轮速传感器，它们的主要目标都是将车轮机械运动转化为电信号，为车辆的各种控制系统提供实时准确的车轮转速信息。
几种常见的转速传感器的工作原理
几种常见的转速传感器的工作原理转速传感器是一种用于测量物体转动速度的装置，广泛应用于工业自动化、汽车、航空等领域。
不同类型的转速传感器在工作原理上存在一定的差异。
本文将介绍几种常见的转速传感器及其工作原理，以便更好地了解和应用这些传感器。
1. 激光转速传感器激光转速传感器是一种非接触式传感器，采用激光束对测量目标进行瞄准，并通过激光的反射信号来获取目标的转速信息。
其工作原理基于多普勒效应，即当激光束照射到旋转目标表面时，由于目标表面的相对速度不同，激光束的频率会发生变化。
激光转速传感器通过测量这种频率变化来计算出目标的转速。
2. 磁电转速传感器磁电转速传感器是一种利用磁场变化来测量目标转速的传感器。
它通常由磁电传感器和磁体组成。
磁电传感器是一种能够将磁场变化转化为电信号的器件，常见的磁电传感器有霍尔元件和磁阻传感器。
当转速传感器与目标接触或靠近时，由于目标的转动产生的磁场变化，磁电传感器将感知到这种变化并输出相应的电信号，通过对电信号进行处理，可以得到目标的转速信息。
3. 光电转速传感器光电转速传感器是一种利用光电二极管（光敏二极管）测量目标转动速度的传感器。
它通过测量光电二极管接收到的光强来判断目标的转速。
光电转速传感器通常由光电二极管和光源构成，光源会发出一束光线照射到目标上，当目标转动时，光线的强度也会相应变化。
光电二极管接收到的光线强度变化会被转化为电信号，通过对电信号进行分析处理，可以得到目标的转速信息。
4. 声学转速传感器声学转速传感器是一种利用声波传播速度和频率的变化来测量目标转速的传感器。
它通常由声源和声波接收器（如麦克风）组成。
声音在空气中传播的速度与空气温度有关，当目标表面产生声波时，声波的传播速度和频率也会受到目标转速的影响。
声学转速传感器通过测量声波的传播时间和频率变化来计算出目标的转速。
总结：以上介绍了几种常见的转速传感器及其工作原理。
激光转速传感器利用激光束的反射信号获取目标转速信息，磁电转速传感器通过测量磁场变化来计算转速，光电转速传感器通过测量光强变化来判断转速，声学转速传感器则是利用声波传播速度和频率的变化来测量转速。
磁电式传感器的工作原理与应用
磁电式传感器的工作原理与应用磁电式传感器是基于电磁感应原理,通过磁电相互作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成感应电动势的传感器，它也被称为感应式传感器、电动式传感器。
根据电磁感应定律，N匝线圈中的感应电动势。
感应电动势的大小由磁通的变化率决定。
磁通量协的变化可以通过很多办法来实现:如磁铁与线圈之间作相对运动;磁路中磁阻变化;恒定磁场中线圈面积变化等。
因此可以制造出不同类型的磁电式传感器。
磁电式传感器是一种机一电能量变换型传感器，不需要供电电源，电路简单，性能稳定，输出信号强，输出阻抗小，具有一定的频率响应范围，适合于振动、转速、扭矩等测量。
但这种传感器的尺寸和重量都较大。
恒定磁通磁电式传感器由永久磁铁(磁钢)、线圈、弹簧、金属骨架和壳体等组成。
系统产生恒定直流磁场，磁路中工作气隙是固定不变的，因而气隙中的磁通也是恒定不变的。
它们的运动部件可以是线圈，又可分为圈式或动铁式两种结构类型。
恒磁通磁电式传感器结构原理图磁铁与传感器壳体固定，线圈和金属骨架(合称线圈组件)用柔软弹簧支承。
线圈组件与壳体固定，永久磁铁用柔软弹簧支承。
两者的阻尼都是由金属骨架和磁场发生相对运动而产生的电磁阻尼。
动圈式和动铁式的工作原理是完全相同的，当壳体随被测振动体一起振动时，由于弹簧较软，运动部件质量相对较大，因此振动频率足够高(远高于传感器的固有频率)时，运动部件的惯性很大，来不及跟随振动体一起振动，近于静止不动，振动能量几乎全被弹簧吸收，永久磁铁与线圈之间的相对运动速度接近于振动体振动速度。
线圈与磁铁间相对运动使线圈切割磁力线，产生与运动速度成正比的感应电动势，线圈处于工作气隙磁场中的匝数，称为工作匝数;工作气隙中磁感应强度;每匝线圈的平均长度。
这类传感器的基型是速度传感器，能直接测量线速度。
因为速度与位移和加速度之间有内在的联系，即它们之间存在着积分或微分关系。
因此，如果在感应电动势的测量电路中接入一积分电路，则它的输出就与位移成正比;如果在测量电路中接人一微分电路，则它的输出就与运动的加速度成正比。
常用传感器工作原理(磁电式)
dφ e = −N dt
磁通φ的变化率与磁场强度 磁通φ的变化率与磁场强度 B 、磁路磁阻Rm 线圈的运动速度 v 、 有关，改变其中一个因素，都会改变线圈的输出感应电动势。 有关，改变其中一个因素，都会改变线圈的输出感应电动势。
根据以上原理， 根据以上原理，磁电式传 感器在结构上可以分为动 圈式和磁阻式两类。 圈式和磁阻式两类。
e = −N dt
磁电式传感器是利用电磁感应原理，将运动速度、 磁电式传感器是利用电磁感应原理，将运动速度、位移等物理 量转换成线圈中的感应电动势输出。 量转换成线圈中的感应电动势输出。 工作时不需要外加电源， 工作时不需要外加电源，可直接将被测物体的机械能转换为电 量输出。是典型的有源传感器。 量输出。是典型的有源传感器。 特点：输出功率大，稳定可靠，可简化二次仪表， 特点：输出功率大，稳定可靠，可简化二次仪表，但频率响 应低。通常在10— 适合作机械振动测量、 应低。通常在 —100HZ适合作机械振动测量、转速测量。 适合作机械振动测量 转速测量。 传感器尺寸大、 传感器尺寸大、重。 2
f n = .60 N
磁阻式磁电传感器使用方便，结构简单， 磁阻式磁电传感器使用方便，结构简单，在不同场合下可用来 测量转速、偏心量、振动等,产生感应电动势的频率作为输出 产生感应电动势的频率作为输出， 测量转速、偏心量、振动等 产生感应电动势的频率作为输出， 而电势的频率取决于磁通变化的频率。
6
§3 磁电式传感器测量电路
§2 磁阻式磁电传感器
磁阻式传感器其线圈和磁铁彼此不做相对运动，由运动着的物 体（导磁材料）来改变磁路的磁阻，从而引起磁力线增强或减 弱，使线圈产生感应电动势。
测量齿轮由导磁材料制成， 测量齿轮由导磁材料制成，安 装在被测旋转体上， 装在被测旋转体上，随之一起 转动，每转过一个齿， 转动，每转过一个齿，传感器 磁路磁阻变化一次， 磁路磁阻变化一次，线圈产生 的感应电动势的变化频率(r/s) 的感应电动势的变化频率(r/s) 等于测量齿轮上齿轮的齿数N 等于测量齿轮上齿轮的齿数 和转速的n(r/min)乘积。 乘积。 和转速的 乘积
传感器电子讲稿-第五章磁电式和磁敏式传感器
政策支持
政府应加大对传感器产业的支 持力度，推动相关产业的发展
。
应用领域拓展
随着新技术的不断涌现和应用 需求的增长，传感器将有更广 阔的应用前景和发展空间。
05
实际应用案例分析
磁电式传感器应用案例
01
案例一：磁场强度检测
02
案例一：磁场强度检测
03
案例一：磁场强度检测
04
案例一：磁场强度检测
磁敏式传感器应用案例
案例一：电流检测
输标02入题
磁敏式传感器可以用于检测线路中的电流，如电流互 感器。通过测量磁场的变化，可以间接测量线路中的 电流大小，为电力系统提供监测和控制功能。
01
03
在自动化生产线中，磁敏式传感器常被用作接近开关， 检测物体的位置和运动状态，实现自动化控制。
04
案例二：接近开关
比较分析与应用建议
环境监测
用于检测磁场、电磁场和磁场变化等环境参数， 实现对大气污染、水体质量等的实时监测。
机器人技术
用于机器人姿态、位置和运动状态的感知，提高 机器人的自主导航和操作能力。
面临的挑战与机遇
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03
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技术创新
需要不断进行技术创新，提高 传感器的性能指标和应用范围
。
市场竞争
面临国内外同行的竞争，需要 加强品牌建设和市场推广。
磁电式和磁敏式传感器的未来发展
技术发展趋势
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微型化
随着微电子和纳米技术的发展 ，磁电式和磁敏式传感器将进 一步实现微型化，提高集成度 和灵敏度。
智能化
传感器将与人工智能、物联网 等技术结合，实现智能化感知 、数据处理和远程控制等功能 。
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磁电式转速传感器的工作原理
磁电式转速传感器是一种常用的测量旋转物体转速的传感器。
它的工作原理是基于磁性材料在磁场作用下会发生磁化现象，而磁化后的材料会产生磁场。
当一个磁性材料被放在旋转物体的周围时，它会受到旋转物体所产生的磁场影响，然后发生磁化现象，产生相应的磁场。
磁电式转速传感器利用这个原理来测量旋转物体的转速。
传感器包括一个磁性材料和一个线圈，线圈固定在旋转物体的周围，而磁性材料则安装在旋转物体上。
当旋转物体开始转动时，它的磁场会影响磁性材料，导致它发生磁化。
这个磁化过程会在磁性材料周围产生磁场，磁场的变化会在线圈中引起电动势的产生，从而产生电信号。
这个电信号的大小和旋转物体的转速成正比，传感器可以根据这个信号来计算出旋转物体的转速。
磁电式转速传感器具有测量范围广、灵敏度高、响应速度快等优点，广泛应用于汽车、航空、船舶等领域中。
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