传感器应用实例:磁电式转速传感器的设计
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磁电式传感器的转速测量实验报告实验目的:1.通过磁电式传感器测量旋转角度和转速。
2.掌握磁电式传感器的工作原理。
3.熟悉使用数字万用表和示波器进行信号测量。
实验器材:1.磁电式传感器2.数字万用表3.示波器4.直流电源5.实验台实验原理:磁电式传感器是一种将磁场、电场和运动简单互相联系的电器元件。
磁电式传感器由磁电感应电路和运放电路构成。
当磁感发生改变时,电感也会随之改变,从而在运放电路中产生输出电压信号。
在本实验中,由于磁电式传感器的内部磁场与传感器转动轴线垂直,因此当传感器转动时,会产生与转动速度成正比的电压输出信号。
根据电压输出信号的变化可以确定传感器电压的周期和频率,从而计算出旋转角度和转速。
实验步骤:1.将磁电式传感器安装在实验台上,并将传感器的输出插头插入数字万用表的电压测量插孔中。
2.将磁电式传感器连接到示波器上,并将示波器调整到适当的范围。
3.将磁电式传感器接入直流电源中,将电压设置在适当范围内。
4.慢慢旋转传感器,观测数字万用表和示波器上的输出信号,记录旋转角度和转速数据。
5.根据记录的数据,分析传感器的性能和工作特点,并进行实验报告撰写。
实验结果:经过实验测量,我们发现磁电式传感器的转速测量的值与理论值相差不大,表明该传感器的测量精度和稳定性较高,可用于工业生产中的转速检测和控制。
实验结论:本次实验通过磁电式传感器测量旋转角度和转速,掌握了磁电式传感器的工作原理,熟悉使用数字万用表和示波器进行信号测量。
实验结果表明,该传感器具有高测量精度和稳定性,可用于工业生产中的转速检测和控制。
磁电式转速传感器测转速实验本文主要介绍磁电式转速传感器的工作原理及其在转速测量中的应用。
通过实验验证它的测速精度,并探究其各种测速原理。
一、磁电式转速传感器的工作原理磁电式转速传感器是一种测量转速的传感器,它利用磁电效应实现测量。
磁电效应是指物质受到磁场作用后,会产生电压或电流变化的现象。
磁电式转速传感器利用磁场作用于旋转铁芯时,感应出的磁场信号,然后将这个信号转化成电信号,从而测量转速。
磁电式传感器主要是由磁场发生装置和信号处理电路组成。
其中磁场发生装置中通常包括磁铁和磁性材料,而信号处理电路包括放大电路、滤波电路和信号采集电路等。
磁电式传感器通过磁场感应出的电压信号,可以测量旋转体的转速。
磁电式转速传感器是一种广泛应用于测量转速的传感器。
它通常被用于汽车、摩托车、机床、船舶、电机、风力发电等领域中的转速测量。
在汽车和摩托车发动机的转速测量中,磁电式传感器常常是通过电子控制模块感应发动机的曲轴转速信号,然后控制点火系统的点火时间,保证引擎始终运转在最佳状态。
在机械系统中,磁电式传感器被广泛应用于螺纹切削加工机床、数控机床、切削机床、磨削机床等精密加工设备的转速测量中。
磁电式传感器由于其测量精度高、探测范围广、安装简单等优点,可广泛应用于各种机械系统的转速测量中。
在风力发电机的控制中,磁电式传感器被应用于测量风力发电机中的转子转速和风轮转速等参数,以保证风力发电机工作的稳定性和安全性。
1、实验目的2、实验器材磁电式转速传感器、旋转体、气缸等。
3、实验方法将旋转体固定在平稳的基座上,然后在旋转体的表面粘贴一个磁铁,并将磁电式传感器固定在旋转体的一侧。
然后将旋转体旋转起来,使磁铁经过磁电式传感器,记录下磁电式传感器测量到的电信号。
通过多次测试,得出磁电式传感器感应的信号的方波峰值时间周期,并计算出转速。
最后,通过计算得出磁电式传感器的测速精度。
4、实验结果通过实验得出磁电式转速传感器的测速精度达到了0.1%。
《装备维修技术》2021年第13期论磁电式转速传感器在汽车中的应用彭溢润(航空工业苏州长风航空电子有限公司,江苏 苏州 215151)摘 要:在现当代的社会当中,汽车已经是人们必不可少的一个重要交通工具,在汽车中关于转速传感器的应用设计这方面我们进行分析,汽车用转速传感器是去检测汽车发动机转速的,转速传感器应用的是磁感应原理,在检测过程当中并不需要接触,使用的过程当中,转速传感器发出正玄信号箱发动机,从而去判断汽车当前的曲轴位置和转速,在检测的过程当中,主要是通过信号轮去旋转切到磁力线,在这个过程当中,芯片会感受到周围磁场的变化,从而能够反映出信号,这个信号通过发动机内部的调节所输出来的是方波形式的信号,这种信号发出的精确度是非常高的,满足于汽车发动机的精确度需求,使得可燃气体能够更充分的燃烧,从而达到尾气排放的标准,能够更好地发展。
关键词:磁感应;转速;磁力线在目前的发展过程当中,关于磁电式转速传感器已经很好地应用到汽车的装备中,而我们目前需要研究的就是是否这种传感器能够让汽车更好的运行,本篇文章将分析其中的相关参数,确定它是否符合汽车的发展,为汽车的发展做出良好的奠基作用,满足汽车发动机的各项需求,才能够在未来发展的更好,对于目前来说,汽车已经是人类必不可少的一项重要交通工具,所以我们必须要对它的各项性能进行更好的了解,保证他的安全运行,对于本篇文章来说,我们要需说的是关于磁电式转速传感器在汽车中的应用。
1 产品的结构磁电式转速传感器,它的组成结构主要是通过在它的内部放一个永磁体,在这个部位的上下方分别放一根导,分别和南极和北极连接,在一侧的外面放有感应的线圈,线圈两端有输出的端子,这个传感器工作的特点是将它固定在一个速度转动,因为他里面装置着永磁体,其中包含着导磁铁心,他的外面会有一定数量的线圈,其中速度齿轮是由铁磁这种材料做成的,齿轮在转动的时候,传感器通过自己的探头对应出来齿轮的转动是连续不断变化的,出现这种情况的原因是由于传感器内部中存在着一定的磁场,这种磁场会经过探头的表面向周围散发出去,传感器的探头靠近齿轮的时候,就会在这个过程中形成一个磁路,当它们之间通过磁通量的时候,并且达到了一定的数量,就会由于其中的间隙不同使得他们之间的词组发生相应的变化,所以在旋转的过程当中,它的磁通量也是变化着的,传感器周围是由线圈围绕的变化的过程中,相应的就会出现感应电压,在计算过程当中,我们会根据公式去计算相应的数据进行分析。
磁电式传感器转速测量实验报告摘要:本文用磁电式传感器进行转速测量实验,以了解磁电式传感器的原理和特性,主要进行实验设计、转速测量实验和结果分析。
实验设计包括电参数测试和信号调试,转速测量部分包括摩擦轮模拟转速测量、实时转速测量和转速示波器记录转速波形等。
根据实验结果,磁电式传感器可以正确测量机械转速,连接传感器电源后,可以正确地输出信号,信号的频率随转速的增加而增加,满足形式的趋势;摩擦轮拟测量遵循转速与信号频率的关系,且准确性在实时相关的测量中比较可靠。
关键词:磁电式传感器;转速测量;实验设计;摩擦轮;实时测量1 引言转速测量是工业应用中常用的测量方法,是加工、机械和控制等各个领域的重要内容。
由于转速测量技术与传感器技术紧密相关,因此高精度、高可靠性的传感器被用于对转速的测量、检测和控制,以满足高效、精确的检测要求。
磁电式传感器是一种常用的信号检测传感器,可以直接输出和信号,能够有效地满足转速测量、振动测量、气流测量等领域的需求。
2 实验设计(1)电参数测试首先,确定电源电压,确定磁电式传感器的电参数,用多功能数字仪表测试磁电式传感器的输出电压。
(2)转速测量实验实验中使用摩擦轮模拟汽车转速,将磁电式传感器装在摩擦轮上。
实验中采用两种方式进行转速测量:一是模拟转速测量,即将摩擦轮的转速从慢到快进行按照恒定速度改变,然后用多功能数字仪表测量磁电式传感器的输出频率,并记录摩擦轮转速和传感器输出信号频率之间的关系;二是实时转速测量,即将摩擦轮不断加速,用转速示波器记录摩擦轮和传感器输出信号的波形。
3 结果分析(1)磁电式传感器检测电参数连接传感器电源后,磁电式传感器可以正确地输出信号,且输出的信号频率随转速的增加而增加,满足形式的趋势。
(2)摩擦轮拟测量实验中,摩擦轮拟测量遵循转速与信号频率的关系,我们发现转速和对应频率存在一定的相关性,且准确性在实时相关的测量中比较可靠,在转速范围0-3000 rpm时,精度达到足够的水平。
磁电式转速传感器测速实验
一、实验目的:了解磁电式测量转速的原理。
二、基本原理:基于电磁感应原理,N匝线圈所在磁场的磁通变化时,线圈中感应电势:发生变化,因此当转盘上嵌入N个磁棒时,每转一周线
圈感应电势产生N次的变化,通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。
三、需用器件与单元:磁电传感器、数显单元测转速档、转动调节2-24V,转动源单元。
四、实验步骤:
1、磁电式转速传感器按下图安装:
传感器端面离转动盘面2mm左右,并且对准反射面内的磁钢。
将磁电式传感器输出端插入数显单元Fi孔。
(磁电式传感器两输出插头插入台面板上二个插孔)
2、将波段开关选择转速测量档。
3将转速调节电源2-24V用引线引入到台面板上转动源单元中转动电源2-24V 插孔,合上主控箱电源开关。
使转速电机带动转盘旋转,逐步增加电源电压观察转速变化情况。
五、思考题:
为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动,能说明理由吗?。
实验四磁电式传感器测 转速/压电传感器测 振动实验一 实验目的1 了解磁电式传感器测 转速的原理;2 了解压电传感器的原理和测 振动的方法;二 实验仪器CSY传感器检测技术实验 磁电式传感器 转动源 压电传感器 压电传感器实验模板 移相器/相敏检波器/滤波器模板 振动源实验原理1 动磁式磁电传感器 作原理磁电传感器是一种将被测物理 转换成 感 电势的有源传感器,也称 电动式传感器或感 式传感器 磁电式传感器 成两大类型 动磁式及 动衔铁式(即 变磁阻式) 本实验 用动磁式磁电传感器,实验原理框图如图4—1所示 当转动盘 嵌入6个磁钢时,转动盘 转一周磁电传感器感 电势e产生6次的变化,感 电势e通过放大 整形由频率表显示f,转速n台10f图4—1磁电传感器测转速实验原理框图工 压电加速度传感器实验原理图压电加速度传感器实验原理 电荷放大器由图4—工所示图4—工(a) 压电加速度传感器实验原理框图图4—工(b) 电荷放大器原理图四 实验步骤I磁电式转速传感器测速1 根据图4—左将磁电式转速传感器安装于磁电支架 ,传感器的端面对准转盘 的磁钢并调节升降杆使传感器端面 磁钢之间的间隙大约 工~左工 将 机箱中的转速调节电源0~工4三旋钮调到最小(逆时针方向转到 )后接入电压表(电压表 程 换开关打到工0三档) 将频率\转速表的开关按到转速档 左 检查接线无误后合 机箱电源开关,在小于1工三范围内(电压表监测)调节 机箱的转速调节电源(调节电压改变直流电机电枢电压),观察电机转动及转速表的显示情况 图左—工 霍尔传感器(直流激励) 移实验接线示意图4 从工三开始记录 增加1三 超过1工三 相 电机转速的数据(待电机转速 较稳定后读取数据) 画 电机的三- (电机电枢电压 电机转速的关系)特性曲线 实验完 ,关闭电源三II压电传感器测 振动实验1 按图4—4所示将压电传感器安装在振动 面 ( 振动 面中心的磁钢吸合),振动源的 频输入接 机箱中的 频振荡器,其它连线按图示意接线图4—4 压电传感器振动实验安装 接线示意图工 将 机箱 的 频振荡器幅度旋钮逆时针转到 ( 频输 幅度 零), 调节 频振荡器的频率在6~8击z 右 检查接线无误后合 机箱电源开关 再调节 频振荡器的幅度使振动 明显振动(如振动 明显 调频率)左 用示波器的两个通道同时观察 通滤波器输入端和输 端波形 在振动 正常振动时用手指敲 振动 同时观察输 波形变化4 改变 频振荡器的频率(调节 机箱 频振荡器的频率),,观察输 波形变化 实验完 ,关闭电源。
磁电式传感器的应用与发展系别专业班级姓名学号完成时间磁电式传感器的应用与发展电子信息与电气工程系09级自动化专业(1)班姓名学号摘要:磁电式传感器利用电磁感应效应,霍尔效应,或磁阻效应等电磁现象,把被测物理量的变化转变为感应电动势的变化,实现速度,位移等参数测量。
按电磁转换机理的不同,磁电式传感器可分为磁电感应式传感器,霍尔式传感器,和磁阻效应传感器等,广泛用于建筑,工业等领域中振动,速度,加速度,转速,转角,磁场参数等的测量。
[1]关键词:磁电式传感器;应用;发展正文:一.基本原理根据电磁感应定律,N匝线圈在磁场中运动切割磁力线,线圈内产生感应电动势e。
e的大小与穿过线圈的磁通Φ变化率有关。
按工作原理不同,磁电感应式传感器可分为恒定磁通式和变磁通式,即动圈式传感器和磁阻式传感器。
恒定磁通式磁电感应式传感器按运动部件的不同可分为动圈式和动铁式。
1.1 恒磁通式磁电感应传感器结构中,工作气隙中的磁通恒定,感应电动势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生。
这类结构有动圈式和动铁式两种,如图所示。
磁铁与线圈相对运动使线圈切割磁力线,产生与运动速度dx/dt成正比的感应电动势E,其大小为式中:N为线圈在工作气隙磁场中的匝数;B为工作气隙磁感应强度;l为每匝线圈平均长度。
1.2 变磁通式磁电感应传感器一般做成转速传感器,产生感应电动势的频率作为输出,而电动势的频率取决于磁通变化的频率。
变磁通式转速传感器的结构有开磁路和闭磁路两种。
变磁通式传感器对环境条件要求不高,能在-150~+90℃的温度下工作,不影响测量精度,也能在油、水雾、灰尘等条件下工作。
但它的工作频率下限较高,约为50Hz ,上限可达100kHz 。
二.磁电式传感器的应用2.1 磁电式速度传感器2.1.1 理论依据机组振动的大小可用振动参量如位移、速度和加速度等不同量值表征,目前测量机组轴承振动(瓦振)常用磁电式速度传感器。
・60・内燃机与配件磁电式与霍尔式发动机转速传感器应用解析谢丹;初宏伟(长春汽车工业高等专科学校汽车运用学院,长春130013)摘要:结合某车型的电路图和实车转速传感器波形,本文对磁电式发动机转速传感器、霍尔式发动机转速传感器这两种常见类型的工作原理进行详细的说明,旨在对教学环节和检修工作中,需要做转速波形检测来判断可能的故障点起到一定的理论指导意义。
关键词:磁电式;霍尔式;转速传感器;工作原理;波形中图分类号:U472.9文献标识码:A0引言曲轴位置与转速传感器简称为发动机转速传感器,它是发动机集中控制系统最重要的传感器之一,提供曲轴转角位置、发动机的转速信号至发动机ECU,用于确定发动机基本点火时刻和喷油时刻[1]。
本文对磁电式和霍尔式转速传感器的工作原理进行了详细说明,同时结合电路图分析波形形状及特点,最后总结了二种类型传感器各自的优点。
这对于排查是否因发动机转速传感器异常而导致车辆故障眄提供了积极稳健的理论基础。
1磁电式转速传感器1.1工作原理磁电式转速传感器一般安装在曲轴前端或后端,如图1所示,随着被测物体转动时,传感器输出与旋转频率相关的脉冲信号,达到测速的目的目。
磁电式发动机转速传感器主要由导磁材料制成的信号盘(60-2齿均匀分布,其中有一处缺2个齿)、永久磁铁、信号线圈等组成。
传感器的位置是固定的,软磁铁芯与信号盘转子齿之间必须保持一定间隙。
图1磁电式转速传感器结构当信号盘旋转时,由于铁芯和信号盘之间间隙不断变化,通过线圈的磁通量也不断变化,这将在电磁线圈内感应出感应电动势,即输出信号,可产生与齿数相等且大小和方向均周期性变化的感应电动势,并以交流形式输出,如图2所示。
1.2应用磁电式转速传感器是无源的,不用另外提供电源,所以只有信号输出线和屏蔽地线。
传感器插头接线形式主要有两线制和三线制两种。
两线制的两根线为信号回路线,信号正负交替变化,如图3所示;三线制多出的一根线为屏蔽线,如图4所示,G28的1号和2号引脚为信号正负作者简介:谢丹(1986-),女,黑龙江阿城人,讲师,研究生,研究方向为汽车检测与维修;初宏伟(1971-),女,吉林省吉林市人,高级工程师,学士,研究方向为汽车检测与维修。
磁电式传感器及应用磁电式传感器是一种利用磁场和电压的相互作用来检测和测量非电信号的传感器。
它们通常由一个可移动的磁体和一个固定的线圈组成,当磁体移动时,会在线圈中产生感应电动势,从而实现信号的转换和测量。
磁电式传感器的应用非常广泛,包括工业自动化、汽车工业、医疗设备、航空航天和消费电子等领域。
在工业自动化领域,磁电式传感器常常用于测量和控制设备的位置、速度和加速度等参数。
例如,在机械加工设备中,通过安装磁电式传感器可以实现对工件位置、转速和加工质量等参数的实时监测和控制,从而提高加工精度和效率。
而在汽车工业中,磁电式传感器则常用于发动机控制系统、转向系统和车辆安全系统等方面,如发动机转速传感器、转向角传感器和车速传感器等。
在医疗设备领域,磁电式传感器也扮演着重要的角色。
例如,在核磁共振成像设备(MRI)中,磁电式传感器可以用来监测和测量磁场的强度和方向,从而实现对磁共振成像过程的精确控制和调节。
同时,磁电式传感器还可以用于心脏起搏器、血压测量仪和呼吸机等医疗设备中,用来监测和测量生物体内部的信号和参数。
在航空航天领域,磁电式传感器也有着重要的应用价值。
例如,在飞机和导弹中,磁电式传感器可以用来检测飞行姿态、加速度和地磁场等参数,从而实现对飞行器的准确导航和定位。
同时,磁电式传感器还可以用于卫星和空间探测器中,用来测量和监测太空环境中的磁场和粒子辐射等信息。
在消费电子领域,磁电式传感器也有着广泛的应用。
例如,在智能手机和平板电脑中,磁电式传感器可以用来实现指南针功能、屏幕旋转功能和手势识别功能等。
同时,磁电式传感器还可以用于智能家居产品中,如智能门锁、智能灯具和智能家电等,用来实现对环境和用户行为的监测和控制。
总之,磁电式传感器作为一种重要的传感器技术,已经在各种领域得到了广泛的应用,并为各行各业的发展和进步做出了重要贡献。
随着科学技术的不断发展和进步,相信磁电式传感器在未来会有更加广阔的应用前景和发展空间。
速度传感器的工作原理和应用实例一、工作原理速度传感器是一种可以测量物体运动速度的设备。
它利用各种物理原理和方法来检测、测量物体的速度,并将其转化为电信号输出。
常见的速度传感器工作原理包括: 1. 磁电感式:通过感应物体运动时产生的磁场变化,从而测量速度。
2. 光电式:利用光电效应,通过光源和光电传感器之间的光强变化来测量速度。
3. 声波式:利用声波传播速度的测量来获得物体速度。
4. 摩擦式:通过物体与传感器之间的摩擦力来检测速度。
二、应用实例速度传感器广泛应用于各个领域,以下是几个常见的应用实例。
1. 汽车工业在汽车工业中,速度传感器被用于测量车辆的转速和车速。
它们常常被安装在引擎、变速器和车轮上,并通过测量转动或滚动的速度来提供运动状态的反馈。
这些信息可以用于车辆的行驶控制系统、防抱死刹车系统以及车辆稳定控制系统等。
2. 工业自动化在工业自动化领域,速度传感器被广泛应用于生产线的监控和控制。
例如,在生产流水线上,速度传感器可以用于检测物体的运动速度,用于物体的定位、计数和分类。
此外,速度传感器还可以被用于测量机器设备的转速,以确保生产过程的准确性和稳定性。
3. 航空航天在航空航天领域,速度传感器是不可或缺的设备之一。
它们被广泛应用于飞机、火箭和卫星等航空器上,用于测量飞行速度、风速和空气动力学参数。
这些数据对于飞行安全和导航控制至关重要。
4. 医疗设备医疗设备中也常常使用速度传感器来监测和记录患者的生理情况。
例如,在心电图机中,速度传感器用于测量心脏的搏动速度,并将其转化为可视化的心电图信号。
另外,速度传感器还可以用于测量呼吸频率和体温等生理参数。
5. 运动器械速度传感器在运动器械领域有着广泛的应用。
例如,在跑步机和健身车上,速度传感器可以用于监测用户运动的速度和距离。
同时,它们也被用于VR游戏设备中,以实时跟踪用户的运动速度和位置。
以上是速度传感器的工作原理和应用实例的简要介绍。
随着科技的不断进步和创新,速度传感器在各个领域中的应用还将不断扩展和深化。