安全檢測技術(shù)傳感器基礎(chǔ)上

會計學(xué)1安全檢測技術(shù)傳感器基礎(chǔ)上傳感器分類按輸入量(被測對象)分類物理量傳感器：溫度、壓力、位移傳感器等等化學(xué)量傳感器生物量傳感器方便選擇，容易根據(jù)被測對象選擇所需要的傳感器。按轉(zhuǎn)換原理分類：結(jié)構(gòu)型、物性型結(jié)構(gòu)型傳感器是利用機械構(gòu)件(如金屬膜片等)在動力場或電磁場的作用下產(chǎn)生變形或位移，將外界被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電阻、電感、電容等物理量，它是利用物理學(xué)運動定律或電磁定律實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的。物性型傳感器是利用材料的固態(tài)物理特性及其各種物理、化學(xué)效應(yīng)(即物質(zhì)定律，如虎克定律、歐姆定律等)實現(xiàn)非電量的轉(zhuǎn)換。它是以半導(dǎo)體、電介質(zhì)、鐵電體等作為敏感材料的固態(tài)器件。第1頁/共66頁傳感器分類按能量轉(zhuǎn)換的方式分類有源型：也稱能量轉(zhuǎn)換型或發(fā)電型，它把非電量直接變成電壓量、電流量、電荷量等(如磁電式、壓電式、光電池、熱電偶等)；無源型：也稱能量控制型或參數(shù)型，它把非電量變成電阻、電容、電感等量。輸出信號的形式分類按輸出信號的形式，傳感器可分為開關(guān)式、模擬式和數(shù)字式按輸入和輸出的特性分類線性非線性輸出信號的形式分類開關(guān)式模擬式數(shù)字式第2頁/共66頁結(jié)構(gòu)性傳感器-電阻式傳感器電阻式傳感器原理改變l可做成電位器式傳感器；改變l

，A可做成電阻應(yīng)變片；改變ρ可做成熱敏電阻。電位器式傳感器線繞電位器式傳感器：由骨架、繞組、電刷、導(dǎo)電環(huán)及轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。繞組用電阻絲的種類很多，電阻絲的材料是根據(jù)電位器的結(jié)構(gòu)、容納電阻絲的空間、電阻值和溫度系數(shù)來選擇。電阻絲越細(xì)，在給定空間內(nèi)越獲得較大的電阻值和分辨率。但電阻絲太細(xì)，影響傳感器的壽命。非線繞電位器式傳感器合成膜電位器金屬膜電位器導(dǎo)電塑料電位器導(dǎo)電玻璃釉電位器第3頁/共66頁線繞電位傳感器階梯特性電刷在電位器的線圈上移動時，線圈一圈一圈的變化，電位器阻值隨電刷移動不是連續(xù)地改變，導(dǎo)線與一匝接觸過程中，雖有微小位移，但電阻值并無變化，因次輸出電壓也不改變，在輸出特性曲線上對應(yīng)地出現(xiàn)平直段；當(dāng)電刷離開這一匝而與下一匝接觸時，電阻突然增加一匝阻值，因次特性曲線相應(yīng)出現(xiàn)階躍段。第4頁/共66頁理想階梯特性曲線第5頁/共66頁非線性電位器變骨架式第6頁/共66頁非線性電位器變節(jié)距式第7頁/共66頁非線繞電位器式傳感器為了克服線繞電位器存在的缺點，人們在電阻的材料及制造工藝上下了很多工夫，發(fā)展了各種非線繞電位器。合成膜電位器合成膜電位器的電阻體是用具有某一電阻值的懸浮液噴涂在絕緣骨架上形成電阻膜而成的，這種電位器的優(yōu)點是分辨率較高、電阻范圍很寬（100~4.7MΩ），耐磨性較好、工藝簡單、成本低、輸入—輸出信號的線性度較好等，其主要缺點是接觸電阻大、功率不夠大、容易吸潮、噪聲較大等。第8頁/共66頁非線繞電位器式傳感器金屬膜電位器金屬膜電位器由合金、金屬或金屬氧化物等材料通過真空濺射或電鍍方法，沉積在瓷基體上一層薄膜制成。金屬膜電位器具有無限的分辨率，接觸電阻很小，耐熱性好，它的滿負(fù)荷溫度可達(dá)70℃。與線繞電位器相比，它的分布電容和分布電感很小，所以特別適合在高頻條件下使用。它的噪聲信號僅高于線繞電位器。金屬膜電位器的缺點是耐磨性較差，阻值范圍窄，一般在10~100kΩ之間。由于這些缺點限制了它的使用。第9頁/共66頁非線繞電位器式傳感器

導(dǎo)電塑料電位器導(dǎo)電塑料電位器又稱為有機實心電位器，這種電位器的電阻體是由塑料粉及導(dǎo)電材料的粉料經(jīng)塑壓而成。導(dǎo)電塑料電位器的耐磨性好，使用壽命長，允許電刷接觸壓力很大，因此它在振動、沖擊等惡劣的環(huán)境下仍能可靠地工作。此外，它的分辨率教高，線性度較好，阻值范圍大，能承受較大的功率。導(dǎo)電塑料電位器的缺點是阻值易受溫度和濕度的影響，故精度不易做得很高。第10頁/共66頁非線繞電位器式傳感器導(dǎo)電玻璃釉電位器導(dǎo)電玻璃釉電位器又稱為金屬陶瓷電位器，它是以合金、金屬化合物或難溶化合物等為導(dǎo)電材料，以玻璃釉為粘合劑，經(jīng)混合燒結(jié)在玻璃基體上制成的。導(dǎo)電玻璃釉電位器的耐高溫性好，耐磨性好，有較寬的阻值范圍，電阻溫度系數(shù)小且抗?jié)裥詮姟?dǎo)電玻璃釉電位器的缺點是接觸電阻變化大，噪聲大，不易保證測量的高精度。第11頁/共66頁電阻應(yīng)變片式傳感器結(jié)構(gòu)由彈性敏感元件和電阻應(yīng)變片（金屬或半導(dǎo)體材料）組成。物理效應(yīng)金屬電阻應(yīng)變效應(yīng)：當(dāng)金屬絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值將發(fā)生變化半導(dǎo)體材料壓阻效應(yīng)：當(dāng)半導(dǎo)體材料受到外力作用產(chǎn)生應(yīng)力時，其電阻率將發(fā)生變化。原理彈性元件受力變形后，粘貼其上的電阻應(yīng)變片因變形而電阻發(fā)生變化，通過測量電阻確定被測量優(yōu)點：尺寸小，重量輕，對被測工件工作狀態(tài)和應(yīng)力影響小測量應(yīng)變的靈敏度和精度高，可測微米級應(yīng)變；測量范圍寬，1%~20%適應(yīng)高低溫（壓）、強磁場和腐蝕環(huán)境缺點：輸出信號微弱大應(yīng)變狀態(tài)下輸出非線性明顯位移、力、力矩、加速度、壓力彈性敏感元件

應(yīng)變第12頁/共66頁電阻應(yīng)變片式傳感器工作原理F

Δl、ΔA、ΔρΔR電阻相對變形量：第13頁/共66頁電阻應(yīng)變片式傳感器工作原理（續(xù)）對于半徑為r的圓導(dǎo)體，A=πr2，故有由材料力學(xué)可知，在彈性范圍內(nèi)，

ε為導(dǎo)體的縱向應(yīng)變，其數(shù)值一般很小，常以微應(yīng)變度量；μ為電阻絲材料的泊松比，一般金屬μ=0.3~0.5；

k為靈敏系數(shù)經(jīng)整理：第14頁/共66頁應(yīng)變片靈敏系數(shù)材料的幾何尺寸變化引起的材料的電阻率ρ隨應(yīng)變引起的金屬材料：k以前者為主，則k≈1+2μ=1.7~3.6半導(dǎo)體：k值主要是由電阻率相對變化所決定第15頁/共66頁應(yīng)變片的分類按敏感材料分為：金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片按敏感柵結(jié)構(gòu)分為，單軸應(yīng)變片和多軸應(yīng)變片。按基底材料可分為；紙質(zhì)應(yīng)變片、膠基應(yīng)變片、金屬基底應(yīng)變片、浸膠基應(yīng)變片。按制柵工藝可分為：絲繞式應(yīng)變片、短接式應(yīng)變片、箔式應(yīng)變片、薄膜式應(yīng)變片。按使用溫度可分為：低溫應(yīng)變片(一30℃以下)、常溫應(yīng)變片(一30一60℃)、中溫應(yīng)變片(60—350~)、高溫應(yīng)變片(350~以上)。按安裝方式可分為：粘貼式應(yīng)變片、焊接式應(yīng)變片、噴涂式應(yīng)變片、埋人式應(yīng)變片。按用途可分為：一般用途應(yīng)變片、特殊用途應(yīng)變片(水、疲勞壽命、抗磁感應(yīng)、裂縫擴展等）按制造工藝分為：體型半導(dǎo)體應(yīng)變片、擴散型半導(dǎo)體應(yīng)變片、薄膜型半導(dǎo)體應(yīng)變片、N—P元件半導(dǎo)體型應(yīng)變片。第16頁/共66頁電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)金屬絲式

金屬箔式

金屬薄膜式

回線式短接式第17頁/共66頁

電阻應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)－絲繞式

敏感柵直徑為0.025mm左右的合金電阻絲制成，用來感受應(yīng)變，是應(yīng)變片的敏感元件。基底絕緣覆蓋層保護(hù)引線傳導(dǎo)信號至測量電路

金屬電阻絲應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)1-基片；2-電阻絲；3-覆蓋層；4-引出線

第18頁/共66頁金屬箔式應(yīng)變片在絕緣基底上，將厚度為0.003～0.01mm電阻箔材，利用照相制板或光刻腐蝕的方法，制成適用于各種需要的形狀箔式應(yīng)變片第19頁/共66頁箔式應(yīng)變片的外形第20頁/共66頁箔式應(yīng)變片優(yōu)點（1）尺寸準(zhǔn)確，線條均勻，適應(yīng)不同的測量要求

（2）可制成多種復(fù)雜形狀尺寸準(zhǔn)確的敏感柵（3）與被測試件接觸面積大，粘結(jié)性能好。散熱條件好，允許電流大，靈敏度提高。（4）橫向效應(yīng)可以忽略。（5）蠕變、機械滯后小，疲勞壽命長。缺點：電阻值的分散性大阻值調(diào)整第21頁/共66頁采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法在薄的絕緣基片上形成厚度在0.1μm以下的金屬電阻材料薄膜敏感柵，再加上保護(hù)層，易實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)優(yōu)點：應(yīng)變靈敏系數(shù)大，允許電流密度大，工作范圍廣，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)問題：難控制電阻與溫度和時間的變化關(guān)系金屬薄膜應(yīng)變片第22頁/共66頁半導(dǎo)體——電阻應(yīng)變片壓阻效應(yīng)：對半導(dǎo)體材料施加載荷產(chǎn)生應(yīng)力時，電阻率會產(chǎn)生變化半導(dǎo)體應(yīng)變片三種形式：體型半導(dǎo)體應(yīng)變片：將半導(dǎo)體材料硅或鍺晶體按一定方向切割成片狀小條，經(jīng)腐蝕壓焊粘貼在基片上而制成的應(yīng)變片。薄膜型半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用真空沉積技術(shù)將半導(dǎo)體材料沉積在帶有絕緣層的試件上而成。擴散型半導(dǎo)體應(yīng)變片是將P型雜質(zhì)擴散到N型硅單晶基底上，形成一層極薄的P型導(dǎo)電層，再通過超聲波和熱壓焊法接上引出線。半導(dǎo)體應(yīng)變片與金屬電阻應(yīng)變片相比其靈敏度高50一70倍，另外，其橫向效應(yīng)和機械滯后小。溫度穩(wěn)定性差，在較大應(yīng)變下，靈敏度非線性誤差大。第23頁/共66頁電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路通常可以通過電橋?qū)㈦娮璧淖兓D(zhuǎn)變成電壓或電流信號。常用的全橋電路假設(shè)電橋的輸入電源內(nèi)阻為零，輸出為空載?；谏厦娴募僭O(shè)，電橋的輸出電壓為

U0=UAB=UAC-UCB電橋平衡指電橋的輸出電壓U0為零。此時若AB間裝有檢流計則檢流計的指示為零。根據(jù)上式，平衡條件為：R1R4=R2R3第24頁/共66頁電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路設(shè)單臂受載，即僅R1為應(yīng)變片，此時R1R1+?R1

代入得到設(shè)橋臂比為R2/R1=n，由于?R1《R1,則分母中?R1/R1可忽略。同時考慮到初始電橋平衡，即R1R4=R2R3,則有電橋的靈敏度定義為Kv的特征：1）正比于電橋供電電壓E，但以應(yīng)變片允許功耗為限；

2）橋比n的函數(shù)，當(dāng)n=1時，Kv有最大值。第25頁/共66頁電容式傳感器第26頁/共66頁

電容式傳感器的工作原理

改變A、d、三個參量中的任意一個量，均可使平板電容的電容量C改變。固定三個參量中的兩個，可以做成變面積、變極距、變介電常數(shù)三種類型的電容傳感器。

電容傳感器的理想公式為A極板的有效面積；d極板間距離；ε0真空介電常數(shù)；εr極板間相對介電常數(shù)第27頁/共66頁

變面積式電容傳感器

圖a是平板形直線位移式結(jié)構(gòu)，其中極板1可以左右移動，稱為動極板。極板2固定不動，稱為定極板。圖b是同心圓筒形變面積式傳感器。外圓筒不動，內(nèi)圓筒在外圓筒內(nèi)作上、下直線運動。圖c是一個角位移式的結(jié)構(gòu)。極板2的軸由被測物體帶動而旋轉(zhuǎn)一個角位移

度時，兩極板的遮蓋面積A就減小，因而電容量也隨之減小。第28頁/共66頁平板式變面積電容傳感器當(dāng)動極板相對于定極板沿著寬度方向平移時（原理重復(fù)a），其電容變化量化為△C與△x間呈線性關(guān)系第29頁/共66頁角位移變面積電容式傳感器

當(dāng)θ=0時當(dāng)θ≠0時傳感器電容量C與角位移θ間呈線性關(guān)系第30頁/共66頁變面積式電容傳感器的特性

變面積式電容傳感器的輸出特性是線性的，靈敏度是常數(shù)。這一類傳感器多用于檢測直線位移、角位移、尺寸等參量。

第31頁/共66頁變極距型電容傳感器若△d/d<<1時，則上式可用泰勒級數(shù)展開得若極距縮小△d則電容增加初始電容等式兩邊同除以C得到略去高次非線性項得近似線性關(guān)系和靈敏度Kc為Kc表示單位位移引起的電容量相對變化的大小。特點：1）只有△d很小時，才有近似的線性輸出；2）d越小，靈敏度越高；

3）d過小非線性誤差δ增大，同時易于擊穿；

4）引入差動變極距型電容傳感器第32頁/共66頁差動變極距型電容傳感器d1d2上下為定極板，中間位動極板，初始時d1=d2=d,C1=C2=C0,中間極板上移?d后特點：靈敏度提高1倍，非線性誤差降低。靜電引力影響降低。第33頁/共66頁變介電常數(shù)型電容傳感器

因為各種介質(zhì)的相對介電常數(shù)不同，所以在電容器兩極板間插入不同介質(zhì)時，電容器的電容量也就不同。表5-1幾種介質(zhì)的相對介電常數(shù)第34頁/共66頁變介電常數(shù)型電容傳感器初始電容電容式液位傳感器電容與液位的關(guān)系為：可見，傳感器的電容量正比于液位的高度h第35頁/共66頁當(dāng)L=0時，若傳感器的初始電容b0為極板的寬度當(dāng)被測電介質(zhì)進(jìn)入極板間L深度后，引起電容相對變化量為電容變化量與電介質(zhì)移動量L呈線性關(guān)系第36頁/共66頁變極距(δ）型:(a)、(e)變面積型(S)型:(b)、(c)、(d)、(f)、(g)（h）變介電常數(shù)(ε)型:（i）～(l)第37頁/共66頁電容式傳感器測量電路被測位移量轉(zhuǎn)化為電容量的變化，?C較小需要測量電路檢測，并轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率常用的有電橋式、運算放大器式、調(diào)頻式、差動脈沖寬度調(diào)制式。橋式原理：電容傳感器作為橋路的一部分，差動電容C1、C2作為相鄰兩臂接人電橋，另一相鄰兩臂為電感，構(gòu)成電容傳感器變壓器電橋。電橋的輸出是調(diào)幅波，經(jīng)交流放大后，需經(jīng)過相敏解調(diào)和濾波便可得到與電容量變化相應(yīng)的直流電壓輸出。第38頁/共66頁電容式傳感器測量電路運算放大器式原理：將變極距型電容傳感器作為運算放大器的反饋環(huán)節(jié)。根據(jù)運算器的運算關(guān)系：若激勵電壓Ui與輸入電容C0不變，則輸出電壓U0與極距δ成線性關(guān)系。常用于位移測量第39頁/共66頁電容式傳感器測量電路調(diào)頻電路原理：電容式傳感器作為調(diào)頻振蕩器中諧振回路的一部分。當(dāng)物體的振動位移作為輸入量時便引起電容傳感器的電容量發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致振蕩器的振動頻率的變化并輸出相應(yīng)的調(diào)頻波，再由鑒頻器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓變化，最后放大輸出。特點：抗干擾性強、靈敏度高等優(yōu)點，可測0.01微米的位移變化量。缺點是電纜的分布電容影響大。第40頁/共66頁電感式傳感器依據(jù)的物理效應(yīng)利用線圈電感或互感的改變來實現(xiàn)非電量電測，它可以把輸入的各種的機械物理量如位移、振動、壓力、應(yīng)變、流量、比重等參數(shù)轉(zhuǎn)換成電量輸出。特點1）結(jié)構(gòu)簡單，無活動電觸點，可靠壽命長；2）靈敏度和分辨率高，電壓每毫米位移可達(dá)數(shù)百毫伏輸出；3）線性度、重復(fù)性和穩(wěn)定性較好。第41頁/共66頁

電感傳感器工作原理線圈電感Ψ——線圈總磁鏈,單位：韋伯；I——通過線圈的電流，單位：安培；N——線圈的匝數(shù)；Φ——磁通；Φ=μNIS/l,μ為磁導(dǎo)率，

S為磁路的截面積，l磁路總長度，Rm——磁路總磁阻，Rm=l/μS：1/亨。忽略鐵芯銜鐵的磁阻有S0---氣隙截面積；μ0—空氣磁導(dǎo)率原理：只要被測非電量能夠引起空氣間隙長度l0或截 面積S0發(fā)生變化，L就會變化。類型：氣隙型、截面型、螺管型第42頁/共66頁變氣隙式電感傳感器特性L與δ之間是非線性關(guān)系

第43頁/共66頁變面積式（截面）電感傳感器氣隙長度不變，令磁通截面積隨被測非電量而變，設(shè)鐵芯材料和銜鐵材料的磁導(dǎo)率相同，則自感L=f（S）,且成線性關(guān)系。由于漏感，S＝0時，L并不絕對為零。靈敏度特點：1)線性度較好，量程較大；

2)與變氣隙式傳感器相比，靈敏度降低。SLO變面積式電感傳感器輸出特性第44頁/共66頁螺線管式電感傳感器由于線圈內(nèi)磁場強度沿軸線分布不均勻。所以實際上它的輸出仍有非線性。

由一柱型銜鐵插入螺管圈內(nèi)構(gòu)成。其銜鐵隨被測對象移動，線圈磁力線路徑上的磁阻發(fā)生變化，線圈電感量也因此而變化。L：線圈長度，R：線圈平均半徑，n：線圈匝數(shù)，la：銜鐵進(jìn)入線圈長度，ra：銜鐵半徑，μm：鐵芯有效磁導(dǎo)率特點：1)靈敏度較低；

2)量程大；

3)結(jié)構(gòu)簡單，使用最廣泛。第45頁/共66頁電感傳感器的比較變氣隙長度式靈敏度高，但非線性嚴(yán)重，為了限制線形誤差，示值范圍不能太寬，銜鐵自由行程小；變氣隙截面式有較好的線性，示值范圍和自由行程都較寬螺管式結(jié)構(gòu)簡單容易制造和裝配，示值范圍和自由行程均較大，但靈敏度低。第46頁/共66頁差動電感傳感器三種類型傳感器的缺點：線圈中流過負(fù)載的電流不等于零，存在起始電流，非線性較大；電磁吸力一直作用于活動銜鐵；易受外界干擾的影響，如電源電壓和頻率的波動、溫度變化等都將使輸出產(chǎn)生誤差。不適用于精密測量，只用在一些繼電信號裝置。在實際應(yīng)用中，廣泛采用的是將兩個電感式傳感器組合在一起，形成差動式傳感器。第47頁/共66頁當(dāng)鐵芯移動（如右移）后，使右邊電感值增加，左邊電感值減小

根據(jù)以上兩式，可以求得每只線圈的靈敏度為兩只線圈的靈敏度大小相等，符號相反，具有差動特征。

差動螺管式電感傳感器第48頁/共66頁變氣隙式差動電感傳感器兩只完全對稱的單個自感傳感器合用一個活動銜鐵，傳感器的兩只電感線圈接成交流電橋的相鄰橋臂，另外兩只橋臂由電阻組成，構(gòu)成交流電橋的四個臂，供橋電源為UAC。(交流)，橋路輸出為交流電壓U0.初始狀態(tài)時，銜鐵位于中間位置，兩邊氣隙寬度相等，兩只線圈電感量相等，接在電橋相鄰臂上，電橋輸出U0＝0，即電橋處于平衡狀態(tài)。當(dāng)銜鐵移動時，造成兩邊氣隙寬度不一樣，使兩只線圈的電感量一增一減，電橋不平衡，電橋輸出電壓的大小與銜鐵移動的大小成比例，其相位則與銜鐵移動量的方向有關(guān)。因此，只要能測量出輸出電壓的大小和相位，就可決定銜鐵位移的大小和方向，銜鐵帶動連動機構(gòu)就可以測量多種非電量，如位移、液面高度等。差動自感傳感器不僅可使靈敏度提高一倍，而且使非線性誤差大為減小，當(dāng)單邊式非線性誤差為10％時，差動式非線性誤差可小于1％。第49頁/共66頁互感式電感傳感器（差動變壓器）結(jié)構(gòu)和原理：由可動鐵芯和原、次級線圈構(gòu)成。初級線圈接入交流電時，次級線圈因互感作用產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當(dāng)互感變化時，輸出電勢亦發(fā)生變化。由于兩個次級線圈常接成差動的形式，故又稱為差動變壓器式電感傳感器，簡稱差動變壓囂當(dāng)原線圈加上交流電壓后，次級線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e1、e2,其大小和鐵芯位置有關(guān)，并有按如圖反極性串聯(lián)兩次極線圈，則輸出電勢e0=e1-e2M－初級線圈與次極線圈之間互感當(dāng)鐵芯移動時，M1≠M2,e1≠e2,隨移動距離加大，e0逐漸增大，見上圖。第50頁/共66頁互感式電感傳感器測量電路

差動變壓器的輸出是一個調(diào)幅波，且存在一定的零點殘余電壓，因此為了判別鐵芯移動的大小和方向，必須進(jìn)行解調(diào)和濾波．另外，為消除零點殘余電壓的影響，差動變壓器的后接電路常采用差動整流電路和相敏檢波電路．差動整流電路就是把差動變壓器的兩個次級線圈的感應(yīng)電動勢分別整流，然后將整流后的兩個電壓或電流的差值作為輸出。U0=uab+ucd=uab-udc鐵芯零位時U0=0上下移動時，零點殘余電壓抵消。故精度、靈敏度高、線性度大。第51頁/共66頁磁電式傳感器原理：通過電磁感應(yīng)原理作用將被測量（如振動、轉(zhuǎn)速、扭矩）轉(zhuǎn)換成電勢信號。 利用導(dǎo)體和磁場發(fā)生相對運動而在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)電勢，又稱有源型傳感器特點：不需要供電電源，電路簡單，性能穩(wěn)定，輸出阻抗小

類型：磁電感應(yīng)式；變磁阻式第52頁/共66頁法拉第電磁感應(yīng)定律：k為比例系數(shù)，E為感應(yīng)電勢，φ為磁通。當(dāng)E的單位為伏特（V），φ的單位為韋伯（Wb），t的單位為秒（s）時，k＝1，這時感應(yīng)電勢為：

第53頁/共66頁磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理如果在線圈運動部分的磁場強度B是均勻的，則當(dāng)線圈與磁場的相對速度為υ時，線圈的感應(yīng)電動勢：la線圈長度，α為運動方向與磁場方向間夾角，當(dāng)α＝90°，線圈的感應(yīng)電動勢為：當(dāng)N、B和la恒定不變時，E與υ=dx/dt成正比，根據(jù)感應(yīng)電動勢E的大小就可以知道被測速度的大小。第54頁/共66頁磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理如果線圈相對磁場作旋轉(zhuǎn)運動切割磁力線，則感應(yīng)電動勢S每匝線圈的截面積，ω=dθ/dt,旋轉(zhuǎn)運動的相對角速度。當(dāng)α＝90°，線圈的感應(yīng)電動勢為：當(dāng)N、B和S恒定不變時，E與轉(zhuǎn)動速度ω

成正比，根據(jù)感應(yīng)電動勢E的大小就可以知道被測轉(zhuǎn)速度的大小。第55頁/共66頁不同類型的磁電式傳感器磁通量Ф的變化實現(xiàn)辦法:

磁鐵與線圈之間做相對運動；磁路中磁阻的變化；恒定磁場中線圈面積的變化.

可做成恒磁通的動圈式和動鐵式傳感器或變磁通（磁阻）的傳感器，又分開磁路式和閉磁路式應(yīng)用測定速度在信號調(diào)節(jié)電路中接積分電路，可測量位移在信號調(diào)節(jié)電路中接微分電路，可測加速度第56頁/共66頁