磁電式傳感器工作原理及用途是什麽
磁電式傳感器是一種典型的無源傳感器,它利用電磁感應原理,將輸入的運動速度轉換成線圈中的感應電勢輸出,直接將被測物體的機械能量轉換成電信號輸出,工作不需要外加電源,本文要科普的就是磁電式傳感器的工作原理以及功能用途。
一、磁電式傳感器的工作原理
磁電式傳感器的基本原理是利用磁電效應,在磁場作用下産生電勢差的特性,當磁場作用于磁性材料時,會使其極化,産生磁矩,當磁矩隨著磁場方向變化時,會在材料中産生電勢差,即磁電效應,這使得在放置磁性材料的結構中,可以測量電勢差,推導出磁場大小。
磁電式傳感器通常由磁性材料和金屬電極構成,其中磁性材料具有磁場感應和磁電效應,當施加磁場時,磁性材料發生磁現象,導致金屬電極端出現電勢差。實際上,這兩個極端的不同電位差是通過電路中的電荷轉移而産生的,這表明任何變化都會導致一個特定的電信號輸出。
實現磁電式傳感器測量磁場的方法包括了兩種主要的類別,第一種方法基于差動方案,使用了兩個磁性材料,被稱爲磁阻傳感器,在這種情況下,一個磁場作用于一個材料,並且電壓信號在傳感器兩個電極之間形成。當另一個磁場作用于另一個磁性材料中時,同樣會形成一個電勢差,兩個磁場之間的不同通過電路的電量轉移來進行比較,從而得出磁場的測量結果。
第二種類別利用單一磁性材料中的不同磁區間的反轉的磁電效應,這種磁電式傳感器通常使用鐵磁體薄膜,其中磁區域的反轉被很好地控制,使成績一個輸出信號,根據磁場的變化量,可以測量電勢差,推導出磁場大小。
二、磁電式傳感器的功能用途
1、測量磁場強度
磁電式傳感器最主要的功能是測量磁場強度,在磁場作用下,磁性材料産生電勢差,這種電勢差可以用來檢測磁場的強度,磁電式傳感器可用于測量不同方向、不同強度的磁場,具有較高的靈敏度和精度,因此在磁場強度檢測方面得到廣泛應用。例如,在制造電動發動機、DC電動機和磁性材料的相關行業中,這種傳感器被廣泛應用。
2、測量電流大小
磁電式傳感器還可用于測量電流的大小,其原理是利用閘流管中的磁電效應,將電流轉換爲電壓信號進行測量,在鐵磁性的材料中,通過放置一個串聯的閘流管,和一個可調諧的電阻來偵測電流。由此,通過讀取電阻上的電壓,就可以測量電流的大小,此類傳感器適用于許多應用場合,包括電力系統、電子設備、電動機等方面。
3、外部磁場自動控制
磁電式傳感器還可以用于外部磁場的自動控制,比如在營造中,可以使用這種傳感器制作某些安全開關,以確保工人不會誤觸電器,當被保護的機械部件移動時,外部磁場強度發生變化。此時,磁電式傳感器能夠實時偵測到這種變化,並根據機電裝置進行操作,控制整個機械系統的運轉。
4、地震和振動監測
當地震或振動發生時,地表的瞬間強烈變化會導致地下磁場的瞬間變化,利用磁電式傳感器的靈敏度和反應速度,可以實時檢測這種變化。該傳感器可將磁場的變化轉換爲電信號輸出,並通過測量輸出信號的變化,准確地監測地震和振動的情況。
磁電式傳感器具有測量磁場強度和電流大小、外部磁場的自動控制、地震和振動監測等多種功能,這些功能廣泛應用于各種實際設備和機械系統中,幫助工程師進行各種測量和控制工作,並提高了生産效率和質量。
原文鏈接:/news/2159.html