【導(dǎo)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(yīng)用。但是作為現(xiàn)代的傳感器，為了便于信號(hào)處理，需要磁傳感器能將磁信號(hào)轉(zhuǎn)化成為電信號(hào)輸出。應(yīng)用最早的是根據(jù)電磁感應(yīng)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(xiàn)，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(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以這種方式來(lái)檢測(cè)相應(yīng)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(cè)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(zhuǎn)動(dòng)的就是轉(zhuǎn)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(yīng)的傳感器中，磁旋轉(zhuǎn)傳感器是重要的一種。磁旋轉(zhuǎn)傳感器主要由半導(dǎo)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(jié)構(gòu)是將一對(duì)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(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)就具有良好的可靠性。磁旋轉(zhuǎn)傳感器有許多半導(dǎo)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(hào)外，而且有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)范圍，這是由于電子技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。另外，這種傳感器還能夠應(yīng)用在很大的溫度范圍中，有很長(zhǎng)的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強(qiáng)，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(yīng)用中受到廣泛的重視。
磁旋轉(zhuǎn)傳感器在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，因?yàn)檫@種傳感器有著令人滿(mǎn)意的特性，同時(shí)不需要維護(hù)。其主要應(yīng)用在機(jī)床伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)、工廠自動(dòng)化的機(jī)器人臂的定位、液壓沖程的檢測(cè)、工廠自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備的位置檢測(cè)、旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測(cè)單元和各種旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)單元等。
工作原理
電磁流量傳感器是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)的，在測(cè)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(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管在交變磁場(chǎng)中，與磁力線(xiàn)成垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由測(cè)量管上的兩個(gè)檢測(cè)電極檢出如圖1。用下列公式表示：
E=BVD （V）
式中：E－感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) V
B－磁場(chǎng)的磁通密度 T
V－導(dǎo)電液體平均流速 m/s
D－導(dǎo)管的內(nèi)徑 m
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