你的位置:首頁 > 傳感技術 > 正文

磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖

發(fā)布時間:2019-01-18 責任編輯:wenwei

【導讀】隨著科技的發(fā)展,我們獲取各種信息的渠道也越來越多。在電子行業(yè),傳感器正以程序控制、環(huán)境控制、醫(yī)療診斷為首的自動化工程從而進入到我們的日常生活中,幫助我們獲取信息并及時處理信息。其中磁性傳感器也得到了快速和廣泛的使用,極大的方便了我們的生活。
 
磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
一、磁性傳感器是什么
 
磁性材料在感受到外界的熱、光、壓力、放射線等之后,其磁特性會改變。利用這種物質(zhì)可以做成各種可靠性好,靈敏度高的傳感器,這類傳感器是利用磁性材料作為其敏感元件,故稱磁性傳感器。
 
磁性傳感器的探測器為磁性探頭。磁性探頭工作時在周圍形成一個靜磁場,當鐵磁金屬制成的物體,如步槍、車輛等進入這個靜磁場時,就會感應產(chǎn)生一個新的磁場,干擾了原來的靜磁場,由于目標的運動變化所產(chǎn)生的干擾使磁場發(fā)生變化,引起磁力計指針的偏轉(zhuǎn)及擺動,產(chǎn)生一個電信號,進而實現(xiàn)對攜帶武器的人和車輛的探測。
 
磁性傳感器鑒別目標性質(zhì)的能力較強,能區(qū)別徒手人員、武裝人員和各種車輛;同時對目標探測的反應速度也比較快,一般為2.5s,可實時地探測快速運動的目標。與其他傳感器相比,磁性傳感器還有一個突出特點,就是它能適應各種條件下的戰(zhàn)場探測,特別適用于震動傳感器難以探測的沼澤、灘頭、水網(wǎng)等地區(qū),從而彌補了震動傳感器的不足。但是磁性傳感器的能源有限,這使得它的探測距離較近,一般對人員的探測距離為3~4m,對輪式車輛的探測距離為15m以內(nèi),對履帶式車輛的探測距離為25m以內(nèi)。
 
磁傳感器是把磁場、電流、應力應變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號,以這種方式來檢測相應物理量的器件。
 
磁性傳感器這一名詞有兩層意思。第一,是檢測具有磁性信號的磁性傳感器。第二,把非磁性的信息變換為磁性信號用的磁性傳感器。
 
另外,從構造上來分類磁性傳感器也有兩種類型:第一是功能性的傳感器,它是利用特殊磁性傳感器材料做成的。第二是結構性傳感器,它是用一般磁性材料制成的、其機械結構設計十分巧妙的傳感器。
 
二、磁性傳感器工作原理
 
磁性材料在受到外界的熱、光、力以及射線的作用時,要改變其磁特性。如圖,磁性傳感器的輸入量有熱、光、應力、射線、磁等使磁性傳感器(磁性材料)的Bm、Hc、μ或R發(fā)生變化。利用這些磁參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電信號。
 
磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
對傳感器用磁性材料性能的要求
 
①反應迅速。用p表示檢出量(一般為電壓e或電流i),
 
則:磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
上式中,Q表示磁性量(Bm、Hc、μ或R),并表示輸入量(熱、光、力…),t為時間。
 
磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖表示輸入量x作用在磁性材料上時,材料的磁量(Bm、Hc、μ或R)所發(fā)生的變化速率,亦就是材料所具有的對敏感輸入量的固有特性,磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖表示磁性材料對輸入量響應的快慢。為了提高器件的性能,要求磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖。
 
現(xiàn)舉例說明上式意義,設(敏感)輸入量x為熱量,用溫度
 
T表示,Q為磁感應強度Bm,p為e(感應電動勢),所以:磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
式中,磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖為飽和磁感應強度隨溫度的變化,磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖為磁性材料對溫度的響應速率。根據(jù)式磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖,要提高p值,必須磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖都高,其中磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖為輸入量的變化速率,磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖為磁性量對輸入量的反應速度,主要決定于磁性材料的特性,必須進一步討論。
 
②Q隨x的變化規(guī)律要快。材料的磁性量Q(Bm、Hc、μ或R)隨輸入量x(光、熱、壓力…)的變化規(guī)律有3種類型,如圖所示。
 
曲線a:在指定x附近,Q值急劇變化,在x為其他值時,Q值幾乎不變——存貯信息和能量變換用;
 
曲線b:Q與x的關系基本上按比例減少(或增加)——測量和控制用;
 
曲線c:是最常見的情況。 [3]
 
磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
三、磁性傳感器接線圖
 
凡是利用磁性質(zhì)、磁通量變化來制作的傳感器叫磁性傳感器。常見的磁性傳感器有二種:壓磁式傳感器和磁電式傳感器。這兩種傳感器在工作原理及使用范圍上都有較大差異,下面分別予以介紹。
 
壓磁式傳感器
 
磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
壓磁式傳感器與其它傳感器相比,具有輸出功率大、抗干擾能力強,精度高,線性好、壽命長,維護方便,運行條件要求低(能在一般有灰塵、水和腐蝕性氣體的環(huán)境中長期運行)等優(yōu)點。因此,很適合于重工業(yè)、化學工業(yè)部門運用,是一種十分有發(fā)展前途的傳感器。目前,這種傳感器已成功地用在冶金、礦山、造紙、印刷、運輸?shù)雀鱾€工業(yè)部門,特別是各種自動化系統(tǒng)中用來測量軋鋼機的軋制力、鋼帶的張力,卷揚機的定量自動提升、紙張的張力、吊車提物的自動稱重、配料斗的稱重、金屬切削過程的切削力以及電梯安全保護等各方面。
 
磁電式傳感器
 
磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
磁電式傳感器多用于測量速度、加速度、位移、振動、扭矩等參數(shù)。將被測的參數(shù)變換為感應電動勢的變換器稱為磁電式傳感器或感應傳感器。磁電式傳感器是以導線在磁場中運動產(chǎn)生感應電動勢為基礎的。根據(jù)電磁感應定律,具有W匝的線圈的感應電動勢e與穿過該線圈的磁通Φ的變化速度成正比例,即磁性傳感器是什么?磁性傳感器工作原理與接線圖
 
若機械量直接控制傳感器線圈所交鏈的磁通的變化,則這種傳感器可以不經(jīng)中間轉(zhuǎn)換元件,而將機械運動的速度直接轉(zhuǎn)換為與其成比例的電信號。
 
目前磁性傳感器主要應用于環(huán)境監(jiān)測、交通管制和門磁傳感器在智能家居中,功能強大,效果極好,深受各界人士的好評。
 
 
推薦閱讀:
 
無線振動傳感器優(yōu)點,振動測量及通訊方式
光電式與浮球式液位傳感器相比,哪個更可靠?
水壓力傳感器工作原理與應用
氣體流量傳感器工作原理、類型和應用
數(shù)字溫度傳感器工作原理、分類、型號及參數(shù)
要采購傳感器么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術文章更多>>
技術白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關閉

?

關閉