37磁电式传感器与 半导体敏感元件传感器.ppt

文档介绍：第三章、传感器测量原理
磁电式传感器
变换原理:利用电磁感应原理,将被测机械量转换成线圈中的感应电动势输出。
特点:灵敏度高,输出功率大,只适用于动态测量。
应用:在振动和转速测量中应用广泛
感应线圈的感应电动势U为
磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈与磁场的相对运动速度有关,改变其中一个因素,都会改变线圈的感应电动势。
2 分类
磁电式
动圈式
磁阻式
线速度型
角速度型
N
磁电式传感器
3 动圈式传感器
磁电式传感器
v
3 动圈式传感器
磁电式传感器
国产CD-1型振动速度传感器的结构简图。这是一种恒磁通动圈式磁电传感器。其可动部分包括芯杆、阻尼器和工作线圈,通过弹簧片与传感器外壳连接。圆柱形永久磁铁用铝架固定在外壳内,软铁制的外壳同时也是传感器磁系统的磁轭,并起屏蔽作用。磁系统有两个空气隙,一个放置工作线圈,另一个放置阻尼器。传感器输出的感应电势通过引线输出到测量电路。
2. 7. 弹簧片 3. 工作线圈 6. 阻尼器
4 磁阻式传感器:由运动着的物体来改变磁路的磁阻,而引起
磁力线增强或减弱,使线圈产生感应电动势
磁电式传感器
使用简便、结构简单,可用来测量转速、偏心量、振动等
当可动铁芯转动时,磁路的磁阻发生周期性变化,其变化频率f为可动铁芯转速n的2倍。磁路的磁通以同样的频率f变化,因而线圈中输出感应电势,其频率等于磁通的频率f。
第三章、传感器测量原理
半导体敏感元件传感器
1 磁电转换元件传感器
金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。
1)霍尔元件
i
i
i
B
a
b
c
d
VH
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - -- - - - - -
霍尔元件应用
半导体敏感元件传感器
案例:管道裂纹检测
半导体敏感元件传感器
2 )光电池
光生伏特效应指半导体材料P-N结受到光照后产生一定方向的电动势的效应。以可见光作光源的光电池是常用的光生伏特型器件。
+
+
+
-
-
-
P
N
常用的有
硅光电池
+
-
3、热敏电阻传感器
半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钴、铁等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体,它具有负的电阻温度系数,随温度上升而阻值下降。
典型的热敏电阻元件有圆形、杆形和珠形等,其结构及温度特性如图所示。
半导体敏感元件传感器
应用
温控器
热敏电阻