傳感器章磁電式

傳感器章磁電式第一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日磁電式傳感器產(chǎn)品CS-CD-1型磁電式速度傳感器CD－6型磁電式振動(dòng)速度傳感器SM-16磁電轉(zhuǎn)速傳感電動(dòng)式激振器第二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日5.1基本原理與結(jié)構(gòu)形式一、基本原理

——電磁感應(yīng)定律（1）線圈靜止，磁場(chǎng)隨時(shí)間變動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電勢(shì)e與磁通變化率dφ/dt有如下關(guān)系：

（2）線圈在均恒磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)由切割磁力線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)為二、結(jié)構(gòu)形式恒磁通式變磁通式第三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日磁電式線速度型角速度型N動(dòng)圈式動(dòng)鐵式變磁通式（變磁阻式）恒磁通式恒磁通式和變磁通式兩種結(jié)構(gòu)型式。第四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日（一）恒磁通式1、工作原理工作氣隙中磁通恒定；永久磁鐵與線圈間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致線圈切割磁力線；線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)e為第五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日2、恒磁通式結(jié)構(gòu)分類(lèi)：動(dòng)圈式與動(dòng)鐵式永久磁鐵與線圈間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)部件可以是線圈（動(dòng)圈式），也可以是磁鐵（動(dòng)鐵式）。第六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日磁路系統(tǒng)組成恒磁通氣隙磁場(chǎng)：固定的柱形永久磁鐵和極掌、筒形磁軛；運(yùn)動(dòng)的測(cè)量線圈，經(jīng)膜片彈簧懸掛于氣隙磁場(chǎng)中。（a）動(dòng)圈式第七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日（b）動(dòng)鐵式測(cè)量時(shí)：（1）殼體隨被測(cè)振動(dòng)體一起振動(dòng)，（2）鐵心慣性很大，來(lái)不及隨振動(dòng)體一起振動(dòng)，近乎靜止不動(dòng)，振動(dòng)能量幾乎全被彈簧吸收，（3）永久磁鐵與線圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度v接近于被測(cè)振動(dòng)體振動(dòng)速度，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì).結(jié)構(gòu)、及測(cè)量特點(diǎn)：（1）彈簧較軟，運(yùn)動(dòng)部件（鐵心）質(zhì)量相對(duì)較大，傳感器固有頻率低。（2）工作頻率足夠高，遠(yuǎn)大于傳感器固有頻率。第八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日5.2磁電式傳感器（恒磁通）的動(dòng)態(tài)特性一、慣性式（絕對(duì)式）磁電傳感器

當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)高于傳感器固有頻率ωn

時(shí)，

質(zhì)量塊（動(dòng)鐵或動(dòng)圈）的絕對(duì)位移xm≈0。與殼體相對(duì)位移xt≈殼體絕對(duì)位移x0這一范圍為傳感器的工作頻段，可看作是一個(gè)理想的速度傳感器。例：固有頻率15Hz左右，工作頻率45～1500Hz頻率下限受傳感器ωn限制，第九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日二、動(dòng)圈與測(cè)桿相固連的直接式（相對(duì)式）磁電傳感器工作頻率上限取決于傳感器的彈簧剛度k值。傳感器的頻率下限可從零頻開(kāi)始。適于低頻振動(dòng)速度測(cè)量。此種傳感器如取消頂桿，也可設(shè)計(jì)成慣性式的。第十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日CS-CD-1型磁電式速度傳感器

專(zhuān)門(mén)用于蘇-27、蘇-30飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量或飛行中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)a)靈敏度：150mV/cm/s±5%b)測(cè)速范圍：1～12cm/s；c)工作溫度：-20℃～200℃；d)頻響：30Hz～500Hz；e)幅值線性度偏差：±5%。5.4磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用磁電速度傳感器產(chǎn)品1－動(dòng)鐵式第十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日CD－6型磁電式振動(dòng)速度傳感器安裝在各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的軸承蓋上磁電式速度傳感器2－動(dòng)圈式靈

敏

度：50mv/mms-1

頻率響應(yīng)（可選）：5-100Hzb.10-500Hz可測(cè)振幅：≤2000μm(p-p)最大加速度：10g測(cè)量方向：垂直或水平外形：φ35×78mm，重量：約350g

第十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日（二）變磁通式——非接觸式測(cè)量原理：由磁路磁阻變化，引起磁通變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，又稱(chēng)為變磁阻式結(jié)構(gòu)第十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日閉磁路變磁通式——測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體的角速度永久磁鐵1與線圈4固定；鐵心3的轉(zhuǎn)動(dòng)使氣隙5變化，引起磁路磁阻變化；從而引起磁通變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)為鐵心角速度，A為線圈面積，磁路中磁通密度之差B＝Bmax－Bmin，感應(yīng)電勢(shì)為：感應(yīng)電勢(shì)的幅值和頻率均可反映鐵心轉(zhuǎn)速第十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)磁路變磁通式磁鐵1、鐵心2、線圈3靜止不動(dòng)；測(cè)量齒輪4隨被測(cè)體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，齒的凹凸引起氣隙變化一次，使磁路磁阻變化一次，磁通也就變化一次；第十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)，其變化頻率等于被測(cè)轉(zhuǎn)速與測(cè)量齒輪上齒數(shù)的乘積。第十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日磁電式傳感器的安裝第十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日構(gòu)成：與永久磁鐵1和感應(yīng)線圈3固定的內(nèi)齒輪6、被測(cè)轉(zhuǎn)軸上的外齒輪5；內(nèi)外齒輪齒數(shù)相同。內(nèi)、外齒輪的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)使氣隙磁阻產(chǎn)生周期性變化，從而引起磁路中磁通的變化，使線圈內(nèi)產(chǎn)生周期性變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的頻率與被測(cè)轉(zhuǎn)速成正比。閉磁路變磁通式傳感器第十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日磁電式傳感器產(chǎn)品（二）

——變磁通式第十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日TQG2(B)型

磁電式轉(zhuǎn)速傳感器使用環(huán)境條件工作溫度（℃）

-40～80空氣相對(duì)濕度（﹪）

≤90（25℃）

主要性能參數(shù)電源電壓（VDC）（V）：

TQG2型

-無(wú)源

；

TQG2B型

-自帶整形放大電路，其供電為15V被測(cè)齒盤(pán)：電機(jī)齒輪

輸出脈沖幅值（VDC）（V）：1～50通道數(shù)：

1

轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍（r/min）：18～2000每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)：

等于被測(cè)齒輪齒數(shù)輸出波形：

TQG2型

-正弦；

TQG2B型-方波絕緣介電強(qiáng)度（V）：

1500[50Hz60s]絕緣電阻（MΩ）：

200（25℃）[用500V兆歐表檢]沖擊試驗(yàn)條件：

30g第二十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日能將轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)供計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，非接觸測(cè)量各種導(dǎo)磁材料如：如齒輪、葉輪、帶孔（或槽、螺釘）圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速及線速度。不需電源和潤(rùn)滑油，與一般二次儀表均可配用。技術(shù)參數(shù)：1、輸出波形：≥50r/min時(shí)近似正弦波2、輸出信號(hào)幅值：50r/min時(shí)≥300mV3、測(cè)量范圍：50～5000Hz4、輸出形式：X12K4P四芯插頭1、SM-16磁電轉(zhuǎn)速傳感器第二十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日磁電式傳感器應(yīng)用傳感器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、目標(biāo)分析二、相關(guān)行業(yè)知識(shí)三、選擇測(cè)量參數(shù)四、傳感器選擇五、系統(tǒng)構(gòu)成特點(diǎn)第二十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日2、轉(zhuǎn)矩傳感器--磁電式扭矩傳感器第二十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日J(rèn)Z型轉(zhuǎn)矩傳感器--磁電式扭矩傳感器工作原理圖扭矩M與兩橫截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角成正比第二十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖1信號(hào)發(fā)生器由安裝在彈性軸上的外齒輪、安裝在套筒內(nèi)的內(nèi)齒輪、固定在機(jī)座內(nèi)的導(dǎo)磁環(huán)、磁鋼、線圈及導(dǎo)磁支架組成封閉的磁路。第二十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日套筒的作用當(dāng)轉(zhuǎn)速較低或者不轉(zhuǎn)時(shí)使內(nèi)齒輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，提高內(nèi)外齒之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速，以增加輸出信號(hào)的幅度，保證轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度。機(jī)械結(jié)構(gòu)

示意圖2第二十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日3、在ABS系統(tǒng)中的應(yīng)用ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)，英文全稱(chēng)是Anti-lockBrakingSystem

如果因?yàn)槠?chē)的緊急制動(dòng)（尤其是高速行駛時(shí)）而使車(chē)輪完全抱死，那是非常危險(xiǎn)的。若前輪抱死，將使汽車(chē)失去轉(zhuǎn)向能力；若后輪抱死，將會(huì)出現(xiàn)甩尾或調(diào)頭（跑偏、側(cè)滑）尤其在路面濕滑的情況下，對(duì)行車(chē)安全造成極大的危害。第二十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日ABS作用原理制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力增大到一定值時(shí)，汽車(chē)輪胎將在地面上出現(xiàn)滑移。其滑移率δ=(Vt-Va)/Vt×100%為了取得最佳的制動(dòng)效果，應(yīng)控制其滑移率在15%～20%范圍內(nèi)。ABS的功能即在車(chē)輪將要抱死時(shí)，降低制動(dòng)力，而當(dāng)車(chē)輪不會(huì)抱死時(shí)又增加制動(dòng)力，如此反復(fù)動(dòng)作，使制動(dòng)效果最佳。第二十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日ABS的兩種控制方式1.雙參數(shù)控制系統(tǒng)組成：由車(chē)速傳感器(測(cè)速雷達(dá))、輪速傳感器、控制裝置(電腦)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。工作原理：測(cè)量車(chē)速Vt和輪速Va信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際滑移率(Vt-Va)/vt×100%，與理想滑移率15%～20%作比較，通過(guò)電磁閥增減制動(dòng)器的制動(dòng)力。

第三十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日2．單參數(shù)控制

以車(chē)輪的角減速度為控制對(duì)象，調(diào)節(jié)車(chē)輪的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)，主要由輪速傳感器、控制器(電腦)及電磁閥組成。輪速傳感器裝在變速器外殼，由變速器輸出軸驅(qū)動(dòng)，它所產(chǎn)生的頻率信號(hào)與輪速成正比。第三十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日傳感器與低碳鋼材質(zhì)制成的模數(shù)m=1.5mm的漸開(kāi)線齒輪相匹配齒圈裝在輪轂上，傳感器與車(chē)橋殼聯(lián)在一起，工作間隙為0.5～2mm傳感器可輸出0.05～1.5kHz的正弦交流電壓，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒圈上的齒和齒槽交替通過(guò)傳感器，從而使磁路的磁阻變化。用于ABS的磁電式傳感器

第三十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日輸入輸出特性：V=V0+K*Z*(n—n0)／60000V——輸出電壓(V)；V。——輸出電壓閾值(V)，V0≥0．125V：Kz——靈敏度(mv／Hz)，K≥0．5mv／Hz；Z——齒輪齒數(shù)；n——齒輪轉(zhuǎn)數(shù)(r／min)；n0

——轉(zhuǎn)數(shù)閾值(r／min)。傳感器閾值≤0．05kHz，遲滯≤0.05%f第三十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日正確使用傳感器線圈內(nèi)徑對(duì)傳感器的分辨率起決定作用與彈簧襯套配合部分的外徑為16，長(zhǎng)度為40，與之相配的齒輪模數(shù)m≥1.5mm，齒長(zhǎng)取16mm為宜齒圈(脈沖環(huán))由導(dǎo)磁能力良好的材料制成，多為低碳鋼，或?qū)Т拍芰玫姆勰┮苯鹬圃?，齒圈的齒數(shù)宜為90～ll5。第三十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日檢查傳感器安裝好后，應(yīng)首先用萬(wàn)用表檢查其線圈阻值，其阻值一般為1000～2000，超出此范圍，表明線圈及傳感器電纜有斷路或短路現(xiàn)象，應(yīng)更換傳感器。用手轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈，用萬(wàn)用表檢查傳感器的輸出電壓，傳感器應(yīng)能輸出0.1kHz、0.15V的交流電壓。第三十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日ABS控制過(guò)程：以車(chē)輪角加、減速度為控制參數(shù)，分別給出車(chē)輪角減速度門(mén)限值A(chǔ)（-127、-111、-95rad/s2）、角加速度門(mén)限值B(2、1、1rad/s2)。開(kāi)始剎車(chē)時(shí)為勻速行駛＝0，進(jìn)行制動(dòng)減速，<0當(dāng)<A時(shí)，給出控制信號(hào)減少制動(dòng)力，在慣性作用下，當(dāng)＝0時(shí)停止減速，繼續(xù)在慣性作用下>0開(kāi)始加速，當(dāng)>B時(shí)，再次給出控制信號(hào)進(jìn)行制動(dòng)，直到<A，重復(fù)上述過(guò)程第三十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)與ABS制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)的比較：1．在干燥路面上，兩者的制動(dòng)距離基本相同2．在碎石、潮濕或雪地等路況下緊急制動(dòng)，ABS制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)距離可能長(zhǎng)于傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)。啟動(dòng)ABS系統(tǒng)時(shí)，由于持續(xù)不斷地對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)施加或泄壓制動(dòng)力，駕駛者可能會(huì)感覺(jué)到踏板的脈動(dòng)。第三十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日4、汽車(chē)安全氣囊磁電式傳感器此傳感器可安裝在汽車(chē)任何位置，通過(guò)調(diào)整某些參數(shù)，識(shí)別峰值為0～588m／s2和時(shí)間脈寬為0～20ms的碰擊加速度信號(hào)，在加速度峰值和時(shí)間脈寬同時(shí)滿足要求的條件下，為氣囊輸出一觸發(fā)信號(hào)，打開(kāi)空氣發(fā)生器，使氣囊充氣對(duì)人進(jìn)行保護(hù)第四十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日調(diào)整彈簧剛度時(shí)，可改變加速度信號(hào)的寬度第四十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月