磁电式传感器测振动位移.pdf

《磁电式传感器测振动位移》的课程设计是一份针对测控技术与仪器专业的实践教学资料，旨在让学生深入理解并掌握磁电式传感器在振动位移测量中的应用。该设计要求学生完成一系列任务，包括设计、参数计算、误差分析、电路设计以及绘制电路图。 磁电式传感器是一种常见的振动测量设备，它通过感应磁场变化来检测机械振动的位移。设计目标要求传感器具有特定的技术指标： 1. 位移灵敏度：sx = 700μV/cm，这意味着传感器对于每厘米的位移变化能产生700微伏的电压响应。 2. 测量频率范围：0-500Hz，且在该范围内能承受的最大加速度为10g（g为重力加速度）。 3. 在0-600Hz的频率下，振幅范围±5μm至±10μm，幅值误差不超过±5%，相位误差在50Hz时不超过10°。 4. 工作温度范围：-10°C至80°C。 设计过程中涉及的关键步骤包括： 1. 确定传感器结构：选择适合振动测量的磁电式传感器结构，通常包括磁路系统和线圈部分。 2. 原始给定数据：明确设计参数，如位移灵敏度、频率范围和工作环境条件。 3. 磁路计算：计算磁导率，这涉及到不同材料的磁导特性，例如磁导G1、G2、G3和扩散磁导q的计算。 4. 误差分析：分析可能影响测量精度的因素，如温度变化、非线性效应等。 5. 测量电路设计：设计适当的电路以放大和处理传感器产生的微弱信号，并确保与负载电阻匹配。 6. 电路图绘制：绘制传感器的完整电路图，展示各个组件的连接方式。 设计时需参考《新编传感器技术手册》等专业书籍，查找相关材料的磁导系数，通过数学模型和图表确定工作点M。线圈设计要考虑灵敏度、电阻匹配、散热和磁场反应，例如选择合适的漆包线、线圈匝数等。 这份课程设计全面地涵盖了磁电式传感器设计的各个环节，旨在培养学生的理论知识与实际操作技能，为未来从事振动监测和控制等相关领域的工作奠定基础。