知识百科: ? ? 基本原理 ?根据电磁感应定律,N匝线圈在磁场中运动切割磁力线,线圈内产生感应电动势e。e的大小与穿过线圈的磁通Φ变化率有关。按工作原理不同,磁电感应式传感器可分为恒定磁通式和变磁通式,即动圈式传感器和磁阻式传感器。恒定磁通式磁电感应式传感器按运动部件的不同可分为动圈式和动铁式。 ?1.1 恒磁通式磁电感应传感器结构中,工作气隙中的磁通恒定,感应电动势是由于*磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生。这类结构有动圈式和动铁式两种,如图所示。 ? ? ? ? ? 磁铁与线圈相对运动使线圈切割磁力线,产生与运动速度dx/dt成正比的感应电动势E,其大小为 ? ? 式中:N为线圈在工作气隙磁场中的匝数;B为工作气隙磁感应强度;l为每匝线圈平均长度。 ? ? 1.2 变磁通式磁电感应传感器一般做成转速传感器,产生感应电动势的频率作为 ? ?2 ?输出,而电动势的频率取决于磁通变化的频率。变磁通式转速传感器的结构有开磁路和闭磁路两种。 ? ? ? ? ? ? ? 变磁通式传感器对环境条件要求不高,能在-150~+90℃的温度下工作,不影响 测量精度,也能在油、水雾、灰尘等条件下工作。但它的工作频率下限较高,约为50Hz,上限可达100kHz。 ? ?二.磁电式传感器的应用 ?2.1 磁电式速度传感器 2.1.1 理论依据 ?机组振动的大小可用振动参量如位移、速度和加速度等不同量值表征,目前测量机组轴承振动(瓦振)常用磁电式速度传感器。磁电式速度传感器是利用磁感应电动势将机械振动转换成电信号输出的换能装置,即在传感器线性范围内其电压输出与机组振动速度成正比,适用于测量汽轮发电机组轴承盖上的轴瓦或机壳振动。 ?机械振动根据振动的规律可以分为周期振动和非周期振动两大类。周期振动有一种特殊形式为简谐振动,各参量之间有固定的数学关系,其运动规律为: ? ? ? ? ? ? ?D=Asin(2πft+φ) (1) ?式中: D 为位移量; A 为振动位移; f 为振动频率; t 为时间; φ 为初始相位角。在正弦振动条件下, 其振动速度换算公式为: ? ? ? ? ? ? ?V=ωA=2πfA (2) 式中: V 为振动速度。 ?振动传感器的灵敏度是传感器输出电量与输入振动机械量之比。为确认振动监测系统是否正常运行,应对传感器的灵敏度Sv进行定期检测: ? ?Sv=U/V (3) ? ? ?如图所示开磁路变磁通式转速传感器。测量齿轮4安装在被测转轴上与其一起旋转。当齿轮旋转时,齿的凹凸引起磁阻的变化,从而使磁通发生变化,因而在线圈3中感应出交变的电势,其频率等于齿轮的齿数Z和转速n的乘积,即 ?式中:Z为齿轮齿数;n为被测轴转速(v/min);f为感应电动势频率(Hz)。 ?这样当已知Z,测得f就知道n了。 ?/60 fZn? ? ?3 ?式中: 车速传感器日本小野AP-981 ONOSIKKI车速传感器日本小野AP-981 ONOSIKKI车速传感器日本小野AP-981 ONOSIKKI车速传感器日本小野AP-981 ONOSIKKI