第七章 磁电式传感器

三、这种用霍尔翼片传感器取代机械触点断电器的电子断 电器工作无惯性, 无触点, 无磨擦, 无须保养, 寿命长, 可靠性高, 点火准时性不受其它因素的影响, 准时误差最 小, 和晶体管开关电路一起工作时, 可使点火线圈次级得 到较高的点火电压和能量, 且低速、高速点火性能均好。
9.霍尔电流传感器的工作原理？将380伏空调电源的 “三芯护套线”夹到钳形表的环形铁中心，钳形表 的示值为多少？为什么？
当一个W匝线圈相对静止地处于随时间变化的磁场中时，设 穿过线圈的磁通为φ，则线圈内的感应电势e与磁通变化率 dφ/dt有如下关系：
d e N dt
区别：磁电式传感器工作时不需要外加电源，其磁通量通 过永磁产生；电感式传感器的磁通量通过线圈通电产生
3.磁阻式传感器的工作原理？在齿 轮检测中应用？
4.
将钢球放进一卸料装置中，在卸料装置的下方有一个传送 带，箱子通过传送带被送到卸料装置的正下方；在卸料装 置的卸料口旁边安装一个霍尔式接近开关，通过霍尔式接 近开关就可以计算出钢球的个数，当钢球的个数达到100个 时，关闭卸料装置的卸料口。下一个箱子到达卸料口下方， 开始装料，如此循环。
二、其工作原理是: 霍尔电路通电后, 当翼片齿未进入工 作气隙时, 由磁钢产生的磁场作用到霍尔电路的磁感应强 度B> Bop( 工作点) , 电路处于导通状态, 输出低电平Uo< 0. 4V。翼片齿进入工作气隙后, 永磁磁钢的磁力线被软磁 翼处屏蔽, 使作用到电路的磁感应强度P> BRP( 释放点) , 电路截止, 输出高电平( 电压幅度接近电源电压) 。在汽 车分电器中, 将翼片连接在凸轮轴上, 传感器固定于分电 器底板上。工作中, 当翼片齿移入气隙时给出一高电平, 移出气隙时给出一低电平,形成矩形波, 利用下降沿( 或上 升沿) 触发点火电路, 进行点火。
2.
• A和B均很靠近磁轮，可以最大限度地把磁轮的磁力线集中 通过霍尔元件，达到最好的测量效果
• C由于靠近磁轮中心，这里的磁力轻度最弱，所以测量效 果最差。
3.
在机械臂上安装梁两个永久磁铁，分别在永久磁铁同一水 平方向上且在摆臂左右摆动 30 度的极限位置上安装一个永 久磁铁霍尔式接近开关。当磁铁随运动物体移动靠近永久 磁铁时，霍尔元件有信号输出，控制运动物体的停止。
一、磁电式速度传感器工作原理：它属动圈式恒定磁通 型，在测振时，传感器固定或紧压于被测系统，永久磁 铁3与壳体一起随被测系统的振动而振动，装在阻尼器同 心轴5上的工作线圈6和圆环形阻尼环器2组成惯性系统的 质量块并在磁场中运动。弹簧片1、8径向刚度很大、轴 向刚度很小，使惯性系统既得到可靠的径向支承，又保 证有很低的轴向固有频率。阻尼环一方面可增加惯性系 统质量，降低固有频率，另一方面在磁场中运动产生的 阻尼力使振动系统具有合理的阻尼。
第七章 磁电 式传感器
作业
SZCB磁电式转速传感器
（一）介绍：磁电式转速 传感器采用电磁感应原理 来达到测速目的。具有测 速信号大，抗干扰性能好， 不需外接电源，可在烟雾、 油气、水气等恶劣环境中 使用。
（二）SZCB系列磁电式传感器外形图
（三）工作原理
（四）接线方式
测量齿形
（五）量程范围：10-15000r/min(60齿） （六）检测精度：1mm （七）输出信号：模拟量
1、磁电感应式传感器的工作原理？ 它与电感式传感器的区别？
磁电感应式传感器工作原理：根据电磁感应定律，当导体在稳恒均匀磁 场中，沿垂直磁场方向运动时，导体内产生的感应电势为
e d dx Bt Leabharlann BaiduBlv dt dt
式中: B——稳恒均匀磁场的磁感应强度
l——导体有效长度 v——导体相对磁场的运动速度
工作原理：线圈和磁铁部分都是静止的，与被测物连接而 运动的部分是用导磁材料制成的，在运动中，它们改变磁 路的磁阻，因而改变贯穿线圈的磁通量，在线圈中产生感 应电动势。 在齿轮检测中的应用：用来测量转速，线圈中产生感应电 动势的频率作为输出，而感应电动势的频率取决于磁通变 化的频率。
5.请解析下图两种传感器的工 作原理？是什么传感器？
将380伏空调电源的“三芯护套线”夹到钳形表的环形铁中 心，钳形表的示值为零，因为地线没有电流，相线电流与 零线电流大小相等，方向相反，产生的电磁场相互抵消， 钳表没有感生电流。
1.
用磁场作为被传感物体的运动和位置信息载体时，一般采 用永久磁铁来产生工作磁场，所以将永久磁铁放置在霍尔 元件背后可以最大限度地把永久磁铁的磁力线集中通过霍 尔元件以提高测量精度。A和C均可实现测量，但A的测量效 果更好。B中永久磁铁放置在霍尔元件前，齿轮转动时，齿 轮对磁力线的影响不能被霍尔元件检测。D中放置的永久磁 铁在霍尔元件背后距离较远处，会降低了测量的精度。
磁平衡式电流传感器也称补 偿式传感器，即原边电流Ip 在聚磁环处所产生的磁场通 过一个次级线圈电流所产生 的磁场进行补偿，其补偿电 流Is精确的反映原边电流Ip， 从而使霍尔器件处于检测零 磁通的工作状态。
当主回路有一电流通过时，在导线上产生的磁场被磁环聚 集并感应到霍尔器件上，所产生的信号输出用于驱动功率 管并使其导通，从而获得一个补偿电流 Is 。这一电流再通 过多匝绕组产生磁场，该磁场与被测电流产生的磁场正好 相反，因而补偿了原来的磁场，使霍尔器件的输出逐渐减 小。
当与 Ip 与匝数相乘所产生的磁场相等时， Is 不再增加，这 时的霍尔器件起到指示零磁通的作用，此时可以通过 Is 来 测试 Ip 。当 Ip 变化时，平衡受到破坏，霍尔器件有信号输 出，即重复上述过程重新达到平衡。被测电流的任何变化 都会破坏这一平衡。一旦磁场失去平衡，霍尔器件就有信 号输出。经功率放大后，立即就有相应的电流流过次级绕 组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡，所 需的时间理论上不到 1μs，这是一个动态平衡的过程。因 此，从宏观上看，次级的补偿电流安匝数在任何时间都与 初级被测电流的安匝数相等。
• 二、属于磁电感应式转速传感器，也是动圈式恒定磁通型
7.霍尔元件在汽车点火线圈中 的应用？
一、霍尔器件在汽车发动机点火线圈应用：将霍尔传感器 放在分电器内取代机械断电器, 用作点火脉冲发生器。这 种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半 导体层内产生脉冲电压, 控制电控单元( ECU) 的初级电流。 相对于机械断电器而言, 霍尔式点火脉冲发生器无磨损免 维护, 能够适应恶劣的工作环境, 还能精确地控制点火正 时,能够较大幅度提高发动机的性能, 具有明显的优势。