2017-2018学年粤教版选修3-2 用传感器测磁感应强度 第1课时 学案
2017-2018学年粤教版选修3-2 用传感器测磁感应强度 第1课时 学案第2页



图3-5-2

  它由永久磁铁、线圈、弹簧、金属骨架等组成。

  磁路系统产生恒定的直流磁场,磁路中的工作气隙固定不变,因而气隙中磁通也是恒定不变的。其运动部件可以是线圈(动圈式),也可以是磁铁(动铁式),动圈式(图3-5-2(a))和动铁式(图3-5-2(b))的工作原理是相同的。当壳体随被测振动体一起振动时,由于弹簧较软,运动部件质量相对较大,当振动频率足够高(远大于传感器固有频率)时,运动部件惯性很大,来不及随振动体一起振动,近乎静止不动,振动能量几乎全被弹簧吸收,永久磁铁与线圈之间的相对运动速度接近于振动体振动速度,磁铁与线圈的相对运动切割磁力线,从而产生感应电势为:

  E=-B0lWv

  式中:B0--工作气隙磁感应强度;

   l--每匝线圈平均长度;

     W--线圈在工作气隙磁场中的匝数;

υ--相对运动速度。

  【讲练互动】

  例1.简述开磁路变磁通式磁电传感器测量旋转物体的匀速度原理。

图3-5-3

  答案:如图3-5-3所示,线圈、磁铁静止不动,测量齿轮安装在被测旋转体上,随被测体一起转动,每转一个齿,齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次,磁通也就变化一次,线圈中产生感应电势,其变化频率等于被测转速与测量齿轮上齿数的乘积。

  这种传感器结构简单,但输出信号较小,且因高速轴上加装齿轮较危险而不宜测量高转速旋转体。

  【变式训练】

  1.简述闭磁路变磁通式传感器测量旋转物体的角速度的原理。

图3-5-4

答案:图3-5-4为闭磁路变磁通式传感器。它由装在转轴上的内齿轮和外齿轮,永久磁铁和感应线圈组成,内外齿轮齿数相同。当转轴连接到被测转轴上时,外齿轮不动,内齿