㈠ 磁性感測器的工作原理
磁性感測器的工作原理是磁性探頭工作時在周圍形成一個靜磁場,當鐵磁金屬製成的物體,如步槍、車輛等進入這個靜磁場時,就會感應產生一個新的磁場,由於目標的運動變化所產生的干擾使磁場發生變化,引起磁力計指針的偏轉及擺動,產生一個電信號,進而實現對攜帶武器的人和車輛的探測。
與其他感測器相比,磁性感測器還有一個突出特點,就是它能適應各種條件下的戰場探測,特別適用於震動感測器難以探測的沼澤、灘頭、水網等地區,從而彌補了震動感測器的不足。
但是磁性感測器的能源有限,這使得它的探測距離較近,一般對人員的探測距離為3~4m,對輪式車輛的探測距離為15m以內,對履帶式車輛的探測距離為25m以內。
(1)磁動感應器的原理及安裝方法擴展閱讀
以程序控制、環境控制、醫療診斷為首的自動化工程目前已開始進入家庭的日常生活,獲得信息並及時處理信息的重要性正在增大。
特別是最近,信息處理的主要場所已進入家庭的客廳和廚房。所有這些場合,情報信息的檢測是先決條件,因此,感測器變得很重要。
使用感測器的各種場合很多,感測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行傳遞、記錄、放大和計算等,也便於輸入計算機。
可是,非電磁性的信號處理就很困難,必須把它們變換為磁性信號,作為這種變換方式磁性感測器是最有效的。
若在感應電動勢中測量電路中接一積分電路,那麼輸出電動勢就與位移量成正比關系;如果在測量電路中接一微分電路,則輸出電動勢就與運動的加速度成正比關系。
這樣磁電式感測器除可測量速度外,還可用來測量運動的位移和加速度。磁電式感測器的輸出量,除了電動勢的幅值大小外,也可以是輸出電動勢的頻率值,如磁電式轉速表即為一個例子。
㈡ 磁性感應開關的工作原理
磁性開關工作原理
磁性開關是接近感測器,它(甚至透過非黑色金屬)響應於一個永久的磁場。作用距離大於電感感測器。響應曲線與永久磁場的方向有關。
當一個目標(永久磁鐵或外部磁場)接近時,線圈鐵芯的導磁性(線圈的電感量l是由它決定的)變小,線圈的電感量也減小,q值增加。激勵振盪器振盪,並使振盪電流增加。
當一個磁性目標靠近時,磁式感測器的電流消耗隨之增加。
㈢ 磁力線變化的感應器,原理是什麼
電感式感測器 inctance type transcer 電感式感測器是利用電磁感應把被測的物理量如位移,壓力,流量,振動等轉換成線圈的自感系數和互感系數的變化,再由電路轉換為電壓或電流的變化量輸出,實現非電量到電量的轉換。 電感式感測器具有以下特點: (1)結構簡單,感測器無活動電觸點,因此工作可靠壽命長。 (2)靈敏度和分辨力高,能測出0.01微米的位移變化。感測器的輸出信號強,電壓靈敏度一般每毫米的位移可達數百毫伏的輸出。 (3)線性度和重復性都比較好,在一定位移范圍(幾十微米至數毫米)內,感測器非線性誤差可達0.05%~0.1%。同時,這種感測器能實現信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制,它在工業自動控制系統中廣泛被採用。但不足的是,它有頻率響應較低,不宜快速動態測控等缺點。 電感式感測器種類很多,常見的有自感式,互感式和渦流式三種。 圖中介紹的是自感式感測器。由鐵心和線圈構成的將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的感測器,又稱電感式位移感測器。這種感測器的線圈匝數和材料導磁系數都是一定的,其電感量的變化是由於位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當把線圈接入測量電路並接通激勵電源時,就可獲得正比於位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式感測器的特點是:①無活動觸點、可靠度高、壽命長;②解析度高;③靈敏度高;④線性度高、重復性好;⑤測量范圍寬(測量范圍大時解析度低);⑥無輸入時有零位輸出電壓,引起測量誤差;⑦對激勵電源的頻率和幅值穩定性要求較高;⑧不適用於高頻動態測量。電感式感測器主要用於位移測量和可以轉換成位移變化的機械量(如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動、應變、流量、厚度、液位、比重、轉矩等)的測量。常用電感式感測器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實際應用中,這三種感測器多製成差動式,以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。 變間隙型電感感測器 這種感測器的氣隙δ隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖1)。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小,因此常常要考慮兩者兼顧。δ一般取在0.1~0.5毫米之間。 變面積型電感感測器 這種感測器的鐵芯和銜鐵之間的相對覆蓋面積(即磁通截面)隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖2)。它的靈敏度為常數,線性度也很好。 螺管插鐵型電感感測器 它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構成。其工作原理基於線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。這種感測器的量程大,靈敏度低,結構簡單,便於製作。磁感測器是最古老的感測器,指南針是磁感測器的最早的一種應用。但是作為現代的感測器,為了便於信號處理,需要磁感測器能將磁信號轉化成為電信號輸出。應用最早的是根據電磁感應原理製造的磁電式的感測器。這種磁電式感測器曾在工業控制領域作出了傑出的貢獻,但是到今天已經被以高性能磁敏感材料為主的新型磁感測器所替代。 一款電磁感測器的外形 在今天所用的電磁效應的感測器中,磁旋轉感測器是重要的一種。磁旋轉感測器主要由半導體磁阻元件、永久磁鐵、固定器、外殼等幾個部分組成。典型結構是將一對磁阻元件安裝在一個永磁體的刺激上,元件的輸入輸出端子接到固定器上,然後安裝在金屬盒中,再用工程塑料密封,形成密閉結構,這個結構就具有良好的可靠性。磁旋轉感測器有許多半導體磁阻元件無法比擬的優點。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信號外,而且有很強的轉速檢測范圍,這是由於電子技術發展的結果。另外,這種感測器還能夠應用在很大的溫度范圍中,有很長的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強,因此耐受各種環境條件及外部雜訊。所以,這種感測器在工業應用中受到廣泛的重視。 磁旋轉感測器在工廠自動化系統中有廣泛的應用,因為這種感測器有著令人滿意的特性,同時不需要維護。其主要應用在機床伺服電機的轉動檢測、工廠自動化的機器人臂的定位、液壓沖程的檢測、工廠自動化相關設備的位置檢測、旋轉編碼器的檢測單元和各種旋轉的檢測單元等。 現代的磁旋轉感測器主要包括有四相感測器和單相感測器。在工作過程中,四相差動旋轉感測器用一對檢測單元實現差動檢測,另一對實現倒差動檢測。這樣,四相感測器的檢測能力是單元件的四倍。而二元件的單相旋轉感測器也有自己的優點,也就是小巧可靠的特點,並且輸出信號大,能檢測低速運動,抗環境影響和抗雜訊能力強,成本低。因此單相感測器也將有很好的市場。 磁旋轉感測器在家用電器中也有大的應用潛力。在盒式錄音機的換向機構中,可用磁阻元件來檢測磁帶的終點。家用錄像機中大多數有變速與高速重放功能,這也可用磁旋轉感測器檢測主軸速度並進行控制,獲得高畫面的質量。洗衣機中的電機的正反轉和高低速旋轉功能都可以通過伺服旋轉感測器來實現檢測和控制。 電磁接近開關 這種開關可以感應到進入自己檢驗區域的金屬物體,控制自己內部電路的開或關。開關自己產生磁場,當有金屬物體進入到磁場會引起磁場的變化。這種變化通過開關內部電路可以變成電信號。 電磁感測器是一門應用很廣的高新技術,國內、國外都投入了一定的科研力量在進行研究,這種感測器的應用正在滲透入國民經濟、國防建設和人們日常生活的各個領域,隨著信息社會的到來,其地位和作用必將更加突出。 電渦流感測器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流感測器能准確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面之間靜態和動態的相對位移變化。在高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態分析,振動研究、分析測量中,對非接觸的高精度振動、位移信號,能連續准確地採集到轉子振動狀態的多種參數。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。在所有與機械狀態有關的故障徵兆中,機械振動測量是最具權威性的,這是因為它同時含有幅值、相位和頻率的信息。機械振動測量佔有優勢的另一個原因是:它能反應出機械所有的損壞,並易於測量。從轉子動力學、軸承學的理論上分析,大型旋轉機械的運動狀態,主要取決於其核心—轉軸,而電渦流感測器,能直接非接觸測量轉軸的狀態,對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定,可提供關鍵的信息。電渦流感測器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、解析度高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優點,在大型旋轉機械狀態的在線監測與故障診斷中得到廣泛應用。 電渦流感測器的典型應用: 電渦流感測器系統廣泛應用於電力、石油、化工、冶金等行業和一些科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉速、脹差、偏心、以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。
㈣ 說明磁電感測器的基本工作原理,它有哪幾種結構形式
磁電式感測器是利用電磁感應原理,將輸入運動速度變換成感應電勢輸出的感測器。它不需要輔助電源,就能把被測對象的機械能轉換成易於測量的電信號,是一種有源感測器。
磁電式感測器有時也稱作電動式或感應式感測器, 它只適合進行動態測量。由於它有較大的輸出功率,故配用電路較簡單;零位及性能穩定;工作頻帶一般為10~1000Hz。
磁電式感測器具有雙向轉換特性,利用其逆轉換效應可構成力(矩)發生器和電磁激振器等。根據這一原理,可以設計成變磁通式和恆磁通式兩種結構型式,構成測量線速度或角速度的磁電式感測器。下圖所示為分別用於旋轉角速度及振動速度測量的變磁通式結構。
變磁通式結構中,永久磁鐵與線圈均固定,動鐵心的運動使氣隙和磁路磁阻變化,引起磁通變化而在線圈中產生感應電勢,因此又稱變磁阻式結構。
在恆磁通式結構中,工作氣隙中的磁通恆定,感應電勢是由於永久磁鐵與線圈之間有相對運動——線圈切割磁力線而產生。這類結構有兩種。
為提高靈敏度,應選用具有磁能積較大的永久磁鐵和盡量小的氣隙長度,以提高氣隙磁通密度B;增加la和W也能提高靈敏度,但它們受到體積和重量、內電阻及工作頻率等因素的限制。
為了保證感測器輸出的線性度,要保證線圈始終在均勻磁場內運動。設計者的任務是選擇合理的結構形式、材料和結構尺寸,以滿足感測器基本性能要求。
以上就是對磁電式感測器的原理結構的介紹,不同的結構有著不同的工作原理,大家在日常生活中要根據自己的需求選擇不同結構的磁電式感測器。
㈤ 磁電式感測器工作原理是什麼
1、磁電式速度感測器的工作原理是電磁感應原理,將運動速度轉換成線圈的感應電動勢輸出的感測器。
2、磁電式感測器有時也稱作電動式或感應式感測器,
它只適合進行動態測量。由於它有較大的輸出功率,故配用電路較簡單;零位及性能穩定;
利用其逆轉換效應可構成力(矩)發生器和電磁激振器等。根據電磁感應定律,當w匝線圈在均恆磁場內運動時,設穿過線圈的磁通為φ,則線圈內的感應電勢e與磁通變化率dφ/dt有如下關系:
根據這一原理,可以設計成變磁通式和恆磁通式兩種結構型式,構成測量線速度或角速度的磁電式感測器。下圖所示為分別用於旋轉角速度及振動速度測量的變磁通式結構。
變磁通式結構
(a)旋轉型(變磁));
(b)平移型(變氣隙)
其中永久磁鐵1(俗稱"磁鋼")與線圈4均固定,動鐵心3(銜鐵)的運動使氣隙5和磁路磁阻變化,引起磁通變化而在線圈中產生感應電勢,因此又稱變磁阻式結構。變磁式結構
在恆磁通式結構中,工作氣隙中的磁通恆定,感應電勢是由於永久磁鐵與線圈之間有相對運動--線圈切割磁力線而產生。這類結構有兩種,如下圖所示。
恆磁通式結構
(a)動圈式;(b)動鐵式
圖中的磁路系統由圓柱形永久磁鐵和極掌、圓筒形磁軛及空氣隙組成。氣隙中的磁場均勻分布,測量線圈繞在筒形骨架上,經膜片彈簧懸掛於氣隙磁場中。
當線圈與磁鐵間有相對運動時,線圈中產生的感應電勢e為
式中
b--氣隙磁通密度(t);
l--氣隙磁場中有效匝數為w的線圈總長度(m)為l=law(la為每匝線圈的平均長度)
v--線圈與磁鐵沿軸線方向的相對運動速度(ms-1)。
當感測器的結構確定後,式(5-2)中b、la、w都為常數,感應電勢e僅與相對速度v有關。感測器的靈敏度為
為提高靈敏度,應選用具有磁能積較大的永久磁鐵和盡量小的氣隙長度,以提高氣隙磁通密度b;增加la和w也能提高靈敏度,但它們受到體積和重量、內電阻及工作頻率等因素的限制。
為了保證感測器輸出的線性度,要保證線圈始終在均勻磁場內運動。設計者的任務是選擇合理的結構形式、材料和結構尺寸,以滿足感測器基本性能要求。
㈥ 簡述電磁感應式曲軸位置感測器的工作原理
曲軸位置感測器工作原理:
主要有三種類型:磁電感應式、霍爾效應式和光電式。三種類型的工作原理分別為:
1、磁電感應式:
磁電感應式轉速感測器和曲軸位置感測器分上、下兩層安裝在分電器內。感測器由永磁感應檢測線圈和轉子(正時轉子和轉速轉子)組成,轉子隨分電器軸一起旋轉。正時轉子有一、二或四個齒等多種形式,轉速轉子為 24個齒。永磁感應檢測線圈固定在分電器體上。若已知轉速感測器信號和曲軸位置感測器信號,以及各缸的工作順序,就可知道各缸的曲軸位置。磁電感應式轉速感測器和曲軸位置感測器的轉子信號盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。
2、 霍爾效應式:
霍爾效應式轉速感測器和曲軸位置感測器是一種利用霍爾效應的信號發生器。霍爾信號發生器安裝在分電器內,與分火頭同軸,由封裝的霍爾晶元和永久磁鐵作成整體固定在分電器盤上。觸發葉輪上的缺口數和發動機氣缸數相同。當觸發葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間,霍爾觸發器的磁場被葉片旁路,這時不產生霍爾電壓,感測器無輸出信號;當觸發葉輪上的缺口部分進入永久磁鐵和霍爾元件之間時,磁力線進入霍爾元件,霍爾電壓升高,感測器輸出電壓信號。
3、光電式:
光電式曲軸位置感測器一般裝在分電器內,由信號發生器和帶光孔的信號盤組成。其信號盤與分電器軸光電式一起轉動,信號盤外圈有 360條光刻縫隙,產生曲軸轉角 1 °的信號;稍靠內有間隔 60 °均布的 6 個光孔,產生曲軸轉角 120 °的信號,其中 1 個光孔較寬,用以產生相對於 1 缸上止點的信號。信號發生器安裝在分電器殼體上,由二隻發光二極體、二隻光敏二極體和電路組成。發光二極體正對著光敏二極體。信號盤位於發光二極體和光敏二極體之間,由於信號盤上有光孔,則產生透光和遮光交替變化現象。當發光二極體的光束照到光敏二極體時,光敏二極體產生電壓;當發光二極體光束被檔住時,光敏二極體電壓為0 。這些電壓信號經電路部分整形放大後,即向電子控制單元輸送曲軸轉角為 1 °和 120°時的信號,電子控制單元根據這些信號計算發動機轉速和曲軸位置。
曲軸位置感測器通常安裝在分電器內,是控制系統中最重要的感測器之一。其作用有:檢測發動機轉速,因此又稱為轉速感測器;檢測活塞上止點位置,故也稱為上止點感測器,包括檢測用於控制點火的各缸上止點信號、用於控制順序噴油的第一缸上止點信號。
㈦ 磁感應接近開關是什麼它的原理是什麼
我們知道磁感應開關在現在的生活當中也是使用的比較廣泛的,因為我們知道磁感應開關它在使用的過程中也比較方便,所以很多的地方很多的家庭會選擇磁感應接近開關,但是我們知道磁感應開關是什麼呢?有關於磁感應開關的原理有哪些,我們可能對於這方面的問題還不是太了解,那麼下面我們來為大家介紹這方面的問題,我們一起來看。
磁感應開關是什麼
1、電磁感應開關:運用基本的電磁感應原理用於工業,住房等的電路控制。電磁感應開關是一種無觸點開關,也可用於提升機、電梯等控制系統,以保證運行安全、停位準確.它實際上是一個單穩態觸發器,無感應脈沖信號時電路處於穩態。
2、電磁感應開關:其基本構成為一其上浮貼有上、下導電膜的基板、多個電磁感應按鍵開關及電路控制單元等,使基板配合特殊電磁感應按鍵開關的結構及電路控制單元,其由模擬多路、信號放大裝置、信號觸發裝置、信號鎖定/清除裝置、中央處理單元、工作中斷點控制裝置等組成,以取得按鍵字元位置,並利用載入中央處理單元的程序,使其實現快速、無漏字、無錯字、具有線性化及無聲響的功能。
磁感應開關原理
1、電流分交流和直流兩種,一般用於遠距離、頻繁起動的電力設備接通與分斷之用,利用按鈕開關通過電磁開關安全快捷地控制所用的電力設備。
2、它的工作原理,經按鈕開關給電磁開關的電磁線圈一個小電流,電磁鐵產生磁場使電磁開關吸合,這樣電源的電流就通過電磁開關的觸點輸送大功率電力設備。
3、在實際應用中,是用多個電磁開關組成控制櫃,再通過按鈕開關來控制電力設備各種不同的工作。
4、觸摸感應開關原理是溫度——人的體溫通常都高於外界環境的溫度。因此許多電梯使用了可以感應人體手指熱量的按鈕。當然,如果您的手很涼,那麼對這些按鈕是不起作用的。磁性開關意思就是通過磁鐵來感應的,這個「磁」就是磁鐵,磁鐵也有好幾種,市場上面常用的磁鐵有橡膠磁、永磁鐵氧體、燒結釹鐵硼等。開關就是干簧管了。干簧管是乾式舌簧管的簡稱,是一種有觸點的無源電子開關元件,具有結構簡單,體積小便於控制等優點,其外殼一般是一根密封的玻璃管,管中裝有兩個鐵質的彈性簧片電板,還灌有惰性氣體。
5、平時,玻璃管中的兩個由特殊材料製成的簧片是分開的。當有磁性物質靠近玻璃管時,在磁場磁力線的作用下,管內的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸,簧片就會吸合在一起,使結點所接的電路連通。外磁力消失後,兩個簧片由於本身的彈性而分開,線路也就斷開了。因此,作為一種利用磁場信號來控制的線路開關器件,干簧管可以作為感測器用,用於計數,限位等等(在安防系統中主要用於門磁、窗磁的製作),同時還被廣泛使用於各種通信設備中。在實際運用中,通常用永久磁鐵控制這兩根金屬片的接通與否,所以又被稱為「磁控管」。
以上我們為大家介紹的是關於磁感應開關的原理有哪些?以及磁感應開關好不好的相關問題,對於這方面的問題我們應該有一些了解吧,我們知道磁感應開關是比較先進的一種開關,而且在應用的過程當中使用效果也是比較好的,所以很多的家庭很多的地方也都會進行選購,我們如果需要的話,也不妨來試試這種磁感應開關。