chap磁电式传感器实用PPT学习教案.pptx

磁电式传感器是一种基于电磁感应定律的检测装置，广泛应用于振动、速度和其他机械量的测量。在本PPT学习教案中，主要介绍了磁电式传感器的工作原理、分类以及其在振动测量中的应用。 传感器的工作原理是基于线圈在磁场中运动时产生的电磁感应现象。当线圈在恒定磁场中做直线运动或旋转运动，根据法拉第电磁感应定律，会产生一个与线圈运动速度和磁场相关的感应电动势。这个电动势的计算公式可以表示为e = -dφ/dt，其中φ是磁通量，dφ/dt是磁通变化率。 根据线圈运动的不同方式，磁电式传感器分为两类：恒定磁通式和变磁通式。恒定磁通式的磁通不变，感应电动势由线圈相对于永久磁铁的运动产生。而变磁通式则是通过改变磁通来产生感应电动势，如转速测量中的应用。 在振动测量领域，磁电式传感器分为动铁式和动圈式两种。动铁式传感器中，磁铁随壳体运动，快速振动时磁铁相对壳体的位移会增大，产生相反的相位。动圈式传感器则利用弹簧和阻尼器来实现振动的测量，其中电磁阻尼是由线圈在磁场中运动产生感应涡流，进而受到反向作用力所导致的。 动态特性分析通常涉及二阶系统表示，通过传递函数可以描述传感器的响应。例如，当振动体作简谐振动时，可以通过传递函数计算出振幅比和相位滞后，这些参数对传感器的性能评估至关重要。在设计磁电式振动速度传感器时，需要考虑固有频率、阻尼比等因素，以确保在特定频率下有良好的测量精度和稳定性。 此外，讨论部分提到了当频率远高于固有频率时，xt/x0近似等于1，此时线圈中的感应电势e = WBlv，其中W是线圈的匝数，B是磁感应强度，l是线圈有效长度，v是线圈与磁场的相对速度。灵敏度s定义为WBl，它表示单位速度下的感应电动势。 磁电式传感器是基于电磁感应原理的测量工具，尤其适用于振动和速度的检测。理解其工作原理、分类和动态特性，对于优化传感器设计和提高测量精度具有重要意义。通过调整固有频率、阻尼比等参数，可以在不同工作条件下获得理想的测量效果。