【導讀】電磁傳感器是最古老的傳感器,指南針是磁傳感器的最早的一種應用。但是作為現代的傳感器,為了便于信號處理,需要磁傳感器能將磁信號轉化成為電信號輸出。應用最早的是根據電磁感應原理制造的磁電式的傳感器。這種磁電式傳感器曾在工業(yè)控制領(lǐng)域作出了杰出的貢獻,但是到今天已經(jīng)被以高性能磁敏感材料為主的新型磁傳感器所替代。

基本定義
什么是磁傳感器?就是把磁場(chǎng)、電流、應力應變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉換成電信號,以這種方式來(lái)檢測相應物理量的器件。什么東西會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)?地球會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),如果你能測地球表面磁場(chǎng)就可以做指南針,任何電流都能產(chǎn)生磁場(chǎng),電流傳感器也是磁場(chǎng)傳感器。電流傳感器可以用在家用電器、智能電網(wǎng)、電動(dòng)車(chē)、風(fēng)力發(fā)電等等。第三類(lèi)傳感器叫做位置傳感器,如果你一個(gè)磁體和磁傳感器相互之間有位置變化,這個(gè)位置變化是線(xiàn)性的就是線(xiàn)性傳感器,如果轉動(dòng)的就是轉動(dòng)傳感器。大家在生活中都用到很多磁傳感器,比如說(shuō)電腦硬盤(pán)、指南針,家用電器等等。
概述
在今天所用的電磁效應的傳感器中,磁旋轉傳感器是重要的一種。磁旋轉傳感器主要由半導體磁阻元件、永久磁鐵、固定器、外殼等幾個(gè)部分組成。典型結構是將一對磁阻元件安裝在一個(gè)永磁體的刺激上,元件的輸入輸出端子接到固定器上,然后安裝在金屬盒中,再用工程塑料密封,形成密閉結構,這個(gè)結構就具有良好的可靠性。磁旋轉傳感器有許多半導體磁阻元件無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信號外,而且有很強的轉速檢測范圍,這是由于電子技術(shù)發(fā)展的結果。另外,這種傳感器還能夠應用在很大的溫度范圍中,有很長(cháng)的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強,因此耐受各種環(huán)境條件及外部噪聲。所以,這種傳感器在工業(yè)應用中受到廣泛的重視。

磁旋轉傳感器在工廠(chǎng)自動(dòng)化系統中有廣泛的應用,因為這種傳感器有著(zhù)令人滿(mǎn)意的特性,同時(shí)不需要維護。其主要應用在機床伺服電機的轉動(dòng)檢測、工廠(chǎng)自動(dòng)化的機器人臂的定位、液壓沖程的檢測、工廠(chǎng)自動(dòng)化相關(guān)設備的位置檢測、旋轉編碼器的檢測單元和各種旋轉的檢測單元等。
工作原理
電磁流量傳感器是根據法拉第電磁感應定律設計的,在測量管軸線(xiàn)和磁場(chǎng)磁力線(xiàn)相互垂直的管壁上安裝一對檢測電極,當導電液體沿測量管在交變磁場(chǎng)中,與磁力線(xiàn)成垂直方向運動(dòng)時(shí),導電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,此感應電動(dòng)勢由測量管上的兩個(gè)檢測電極檢出如圖1。用下列公式表示:

E=BVD (V)
式中:E-感應電動(dòng)勢 V
B-磁場(chǎng)的磁通密度 T
V-導電液體平均流速 m/s
D-導管的內徑 m
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