介紹磁電式轉速傳感器的工作原理

　　磁電式轉速傳感器采用磁電感應原理實現測速，當齒輪旋轉時，通過傳感器線圈的磁力線發(fā)生變化，在傳感器線圈中產生周期性的電壓，其幅度與轉速有關，轉速越高輸出電壓越高（0～a段），輸出頻率與轉速成正比。

　　由霍爾開關集成傳感器和磁性轉盤組成，霍爾式轉速傳感器的各種不同結構。將磁性轉盤的輸入軸與被測轉軸相連，當被測轉軸轉動時，磁性轉盤便隨之轉動，固定在磁性轉盤附近的霍爾開關集成傳感器便可在每一個小磁鐵通過時產生一個相應的脈沖，檢測出單位時間的脈沖數，便可知道被測對象的轉速。磁性轉盤上的小磁鐵數目的多少，將決定傳感器的分辨率。

　　磁電式傳感器有時也稱作電動式或感應式傳感器，它只適合進行動態(tài)測量。由于它有較大的輸出功率，故配用電路較簡單零位及性能穩(wěn)定利用其逆轉換效應可構成力(矩)發(fā)生器和電磁激振器等。根據電磁感應定律，當W匝線圈在均恒磁場內運動時，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恒磁通式兩種結構型式，構成測量線速度或角速度的磁電式傳感器。下圖所示為分別用于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。變磁式結構在恒磁通式結構中，工作氣隙中的磁通恒定，感應電勢是由于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。恒磁通式結構(a)動圈式(b)動鐵式圖中的磁路系統(tǒng)由圓柱形磁鐵和極掌、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，經膜片彈簧懸掛于氣隙磁場中。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)。當傳感器的結構確定后，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。傳感器的靈敏度為為提高靈敏度，應選用具有磁能積較大的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。為了保證傳感器輸出的線性度，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，以滿足傳感器基本性能要求。