第03章-变磁阻式传感器课件.ppt

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1、13.1磁路基础磁路基础一、磁动势一、磁动势(magnetomotiveforce)磁路：磁路：磁通线的密闭路径。磁通线的密闭路径。磁动势：磁动势：在磁路中产生磁场的源头称为。定义为在磁路中产生磁场的源头称为。定义为 横截面S磁通2二、磁阻二、磁阻(magnetic resistance)(magnetic resistance)磁阻磁阻是表示磁路对磁通所起的阻碍作用。是表示磁路对磁通所起的阻碍作用。横截面S磁通3.1磁路基础磁路基础3三、磁通、磁阻、磁动势三、磁通、磁阻、磁动势1、磁通连续原理、磁通连续原理2 2、环路定理：取环路、环路定理：取环路L，有，有3.1磁路基础磁路基础4四、磁阻的

2、一般方程四、磁阻的一般方程3.1磁路基础磁路基础5五、带铁芯线圈（铁芯相对五、带铁芯线圈（铁芯相对磁导率磁导率 r可达可达102104）自感：自感：磁链与回路电流的比值磁链与回路电流的比值L与与l 成非线性关系成非线性关系。3.1磁路基础磁路基础6变磁阻式传感器简介变磁阻式传感器简介变变磁磁阻阻式式传传感感器器是是将将被被测测量量转转换换成成电电感感或或互互感感变变化化的的传传感感器器。按其转换方式的不同，可分为按其转换方式的不同，可分为自感型自感型互感型互感型变磁阻式传感器变磁阻式传感器应用很广应用很广测量测量:力、力矩、压力、位移、速度、振动等参数力、力矩、压力、位移、速度、振动等参数动态

3、特性动态特性：静态测量或动态测量。：静态测量或动态测量。优点：优点：输出功率大（输出功率大（1vA5vA），不经放大而直接指示和记录。），不经放大而直接指示和记录。结构简单，工作可靠，可在工业频率下稳定工作。结构简单，工作可靠，可在工业频率下稳定工作。73.2 3.2 自感式传感器自感式传感器一、工作原理与输出特性一、工作原理与输出特性自感式传感器实质上是一个带气隙的铁心线圈。按磁自感式传感器实质上是一个带气隙的铁心线圈。按磁路几何参数变化形式的不同，目前常用的自感式传感器有三路几何参数变化形式的不同，目前常用的自感式传感器有三种种变气隙式变气隙式变面积式变面积式螺管式螺管式按磁路的结构型式又

4、有按磁路的结构型式又有型、型、E型、罐型、罐型等等；型等等；按组成方式分，有按组成方式分，有单一式单一式与与差动式差动式两种。两种。83.2 3.2 自感式传感器自感式传感器1、变气隙式自感传感器、变气隙式自感传感器变气隙式自感传感器的结构原理见下图。由于气隙通常较变气隙式自感传感器的结构原理见下图。由于气隙通常较小，可以认为气隙磁场是均匀的小，可以认为气隙磁场是均匀的非线性明显非线性明显灵敏度灵敏度l小小灵敏度高灵敏度高受工艺和结构限制，并保证一定的受工艺和结构限制，并保证一定的测量范围与线性度，测量范围与线性度，常取常取l/20.10.5，(1/51/10)。93.2 3.2 自感式传感器

5、自感式传感器2、变面积式自感传感器、变面积式自感传感器l不变，磁通截面积不变，磁通截面积S随被测非电量而变（衔铁水平方向移动）随被测非电量而变（衔铁水平方向移动）灵敏度灵敏度为常数。为常数。忽略气隙磁通边缘效应忽略气隙磁通边缘效应输出特性为线性输出特性为线性大线性范围大线性范围。灵敏度低于灵敏度低于变气隙式。变气隙式。欲提高灵敏度，需减小欲提高灵敏度，需减小l，103.2 3.2 自感式传感器自感式传感器3、螺管式自感传感器螺管式自感传感器 由平均半径为由平均半径为r r的螺管线圈、衔铁和磁性套筒等组成。随的螺管线圈、衔铁和磁性套筒等组成。随着衔铁插入深度的不同将引起线圈泄漏路径中磁阻变化，着

6、衔铁插入深度的不同将引起线圈泄漏路径中磁阻变化，从而使线圈的电感发生变化。从而使线圈的电感发生变化。113.2 3.2 自感式传感器自感式传感器4、差动式自感传感器差动式自感传感器 由两单一式结构对称组合，构成差动式自感传感器。由两单一式结构对称组合，构成差动式自感传感器。改善非线性、提高灵敏度外，对电源电压与频率的波动及改善非线性、提高灵敏度外，对电源电压与频率的波动及温度变化等外界影响也有补偿作用，从而提高了传感器的温度变化等外界影响也有补偿作用，从而提高了传感器的稳定性。稳定性。123.2 3.2 自感式传感器自感式传感器二、二、测量电路测量电路1.1.电桥电电桥电路路 2.2.谐谐振振

7、电电路路 3.3.调频电调频电路路 4.4.相敏相敏检检波波电电路路 133.2 3.2 自感式传感器自感式传感器1.1.电桥电路电桥电路 自感式传感器常用的交流电桥有自感式传感器常用的交流电桥有2 2种：种：（1 1）输输出端出端对对称称电桥电桥 (a)(a)为为一般形式一般形式。Z Z1 1、Z Z2 2为传为传感器两感器两线线圈阻抗圈阻抗 。(b)(b)是是(a)(a)的的变变型，称型，称为为变压变压器器电桥电桥。它以。它以变压变压器两个次器两个次级级作作为为电桥电桥平衡臂。使用元件少，平衡臂。使用元件少，输输出阻抗小，出阻抗小，电桥电桥开路开路时电时电路呈路呈线线性，因此性，因此应应用

8、用较较广广。图图3.6 3.6 输出端对称电桥输出端对称电桥 ()一般形式；一般形式；()变压器电桥变压器电桥 14（2 2）电源端对称电）电源端对称电桥桥变压变压器次器次级级接地接地避免静避免静电电感感应应干干扰扰，开路开路时电桥时电桥本身存在本身存在非非线线性性，只用于，只用于示示值值范范围较围较小小场场合合。3.2 3.2 自感式传感器自感式传感器图图3.73.7电源端对称电桥电源端对称电桥 153.2 3.2 自感式传感器自感式传感器2.2.谐振电路谐振电路1)1)线圈电感量变化线圈电感量变化谐振曲线移动。谐振曲线移动。2)2)若激励源的频率为若激励源的频率为f,f,则其工作点在同一频

9、率的直线上移则其工作点在同一频率的直线上移动，例如动，例如A A点移至点移至B B点，输出电压的幅值就发生相应变化。点，输出电压的幅值就发生相应变化。3)3)特点：灵敏度高，非线性严重。特点：灵敏度高，非线性严重。常与单线圈自感式传感器配合，常与单线圈自感式传感器配合，用于测量范围小或线性度要求不高的场合。用于测量范围小或线性度要求不高的场合。图图3.83.8()谐振电路谐振电路()谐振曲线谐振曲线 163.2 3.2 自感式传感器自感式传感器3.3.调频电路调频电路当传感器线圈电感当传感器线圈电感L L发生变化时，调频振荡器的输出频发生变化时，调频振荡器的输出频率相应变化。利用阶梯形无骨架线

10、圈，可使衔铁的位移变化率相应变化。利用阶梯形无骨架线圈，可使衔铁的位移变化与输出频差变化呈线性关系。与输出频差变化呈线性关系。由于输出为由于输出为频率信号频率信号，这种电路的，这种电路的抗干扰能力很强抗干扰能力很强，电，电缆长度可达缆长度可达1km1km，特别适合于野外现场使用。，特别适合于野外现场使用。图图3.103.10 电感调频式位移传感器结构图电感调频式位移传感器结构图 1 1谐振电容；谐振电容；2 2调频振荡器；调频振荡器；3 3电感线圈；电感线圈；4 4磁性套筒；磁性套筒；5 5导杆导杆(衔铁衔铁)173.2 3.2 自感式传感器自感式传感器4.4.相敏检波电路相敏检波电路能够判别

11、电桥失衡的方向，能够判别电桥失衡的方向，用于判别被测量正负方向。用于判别被测量正负方向。例例：Z1增大、增大、Z2减小减小U0:UCUo0U0:UCUo018温度的影响温度的影响环境温度变化环境温度变化=自感传感器的零点漂移、灵敏度漂移以及自感传感器的零点漂移、灵敏度漂移以及线性度和相位的变化，造成温度误差。线性度和相位的变化，造成温度误差。环境温度对自感传感器的影响主要通过：环境温度对自感传感器的影响主要通过：(1)(1)材料的线膨胀系数引起零件尺寸的变化；材料的线膨胀系数引起零件尺寸的变化；(2)(2)材料的电阻率温度系数引起线圈铜阻的变化；材料的电阻率温度系数引起线圈铜阻的变化；(3)(

12、3)磁性材料磁导率温度系数、绕组绝缘材料的介质温度系磁性材料磁导率温度系数、绕组绝缘材料的介质温度系数和线圈几何尺寸变化引起线圈电感量及寄生电容的改变数和线圈几何尺寸变化引起线圈电感量及寄生电容的改变等造成。等造成。3.2 3.2 自感式传感器自感式传感器193.3 3.3 互感式传感器互感式传感器互感式传感器（互感式传感器（Liner Variable Differential Transformer）简称LVDT是一种线圈互感随衔铁位移变化的变磁阻式传感器。是一种线圈互感随衔铁位移变化的变磁阻式传感器。初、次级间的互感随衔铁移动而变，且两个次级绕组按差动初、次级间的互感随衔铁移动而变，且两

13、个次级绕组按差动方式工作，因此又称为方式工作，因此又称为差动变压器差动变压器。203.3 3.3 互感式传感器互感式传感器一、互感式传感器的基本原理一、互感式传感器的基本原理在忽略线圈寄生电容与铁心损耗的情况下，差动变压器的在忽略线圈寄生电容与铁心损耗的情况下，差动变压器的等效电路如图所示。等效电路如图所示。U U，I I初级线圈激励电压与电流初级线圈激励电压与电流(频率为频率为)；L L2121，L L2222和和R R2121，R R2222分别为两个次级线圈的电感和电阻分别为两个次级线圈的电感和电阻M M1 1，M M2 2分别为初级与次级线圈分别为初级与次级线圈1 1，2 2间的互感；

14、间的互感；L L1 1，R R1 1初级线圈电感与电阻。初级线圈电感与电阻。开路开路输输出出电压为电压为两次两次级线级线圈圈感感应电势应电势之差之差 213.3 3.3 互感式传感器互感式传感器二、差动变压器的类型二、差动变压器的类型有有变气隙式、变面积式、螺管式变气隙式、变面积式、螺管式三种类型三种类型。223.3 3.3 互感式传感器互感式传感器三、传感特性三、传感特性型差动变压器的输出特性为：型差动变压器的输出特性为：为为初始气隙；初始气隙；W W1 1为为初初级线级线圈匝数；圈匝数；W W2 2为为次次级线级线圈匝数；圈匝数；为衔铁为衔铁上移量上移量。1.1.输输出出电压电压U U0

15、0与与衔铁衔铁位移位移成比例成比例，线性线性。2.2.灵敏度随灵敏度随电电源源电压电压U U和和变压变压比比W W2 2W W1 1的增大而提高，的增大而提高，随初始气隙减小而增大。随初始气隙减小而增大。23哪个是自感式，哪个是互感式？哪个是自感式，哪个是互感式？1.灵敏度有何特点？灵敏度有何特点？2.线性度有何特点？线性度有何特点？24电感式传感器的应用电感式传感器的应用电感式传感器主要用于测量位移与尺寸，也可测量能转换电感式传感器主要用于测量位移与尺寸，也可测量能转换成位移变化的其他参数，如力、张力、压力、压差、振动、成位移变化的其他参数，如力、张力、压力、压差、振动、应变、转矩、流量、比

16、重等。应变、转矩、流量、比重等。位移与尺寸测量位移与尺寸测量压力测量压力测量力和力矩测量力和力矩测量振动测量振动测量25263.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器电涡流式传感器是利用电涡流效应进行工作的。由于结构电涡流式传感器是利用电涡流效应进行工作的。由于结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，并能进行并能进行非接触测量非接触测量，适用范围广，它一问世就受到各国，适用范围广，它一问世就受到各国的重视。目前，这种传感器已广泛用来测量的重视。目前，这种传感器已广泛用来测量位移位移 振动振动 厚度厚度转速转速 温度温度 硬度硬度

17、还用于无损探伤领域。还用于无损探伤领域。273.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器一一.工作原理工作原理 有一通以交变电流的传感器线圈。由于电流的存在，线圈周有一通以交变电流的传感器线圈。由于电流的存在，线圈周围就产生一个交变磁场围就产生一个交变磁场H H1 1。若被测导体置于该磁场范围内，。若被测导体置于该磁场范围内，导体内便产生电涡流，也将产生一个新磁场导体内便产生电涡流，也将产生一个新磁场H H2 2，H H2 2与与H H1 1方向方向相反，力图削弱原磁场相反，力图削弱原磁场H H1 1,从而导致线圈的从而导致线圈的电感、阻抗和品质电感、阻抗和品质因数因数发生变化。这些参数变化与

18、导体的几何形状、电导率、发生变化。这些参数变化与导体的几何形状、电导率、磁导率、线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体磁导率、线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体间的距离有关。如果控制上述参数中一个参数改变，余者皆间的距离有关。如果控制上述参数中一个参数改变，余者皆不变，就能构成测量该参数的传感器。不变，就能构成测量该参数的传感器。28二二.测量电路测量电路 根据电涡流式传感器的工作原理，其测量电路有三种：根据电涡流式传感器的工作原理，其测量电路有三种：1.1.谐振电路谐振电路2.2.电桥电路电桥电路3.3.Q Q值测试电路值测试电路这里主要介绍这里主要介绍谐振电路谐振电路。目前

19、有三种类型：。目前有三种类型：1.1.定频调幅式定频调幅式2.2.变频调幅式变频调幅式3.3.调频式。调频式。3.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器293.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器1.1.定频调幅电路定频调幅电路 L L为为传传感感器器线线圈圈电电感感，与与电电容容C C组组成成并并联联谐谐振振回回路路，晶晶体体振荡器提供高频激励信号。振荡器提供高频激励信号。在在无无被被测测导导体体时时，LCLC并并联联谐谐振振回回路路调调谐谐在在与与晶晶体体振振荡荡器器频频率一致的谐振状态，这时回路阻抗最大，回路压降最大。率一致的谐振状态，这时回路阻抗最大，回路压降最大。当当传传感感器

20、器接接近近被被测测导导体体时时，损损耗耗功功率率增增大大，回回路路失失谐谐，输输出电压相应变小。出电压相应变小。这这样样，在在一一定定范范围围内内，输输出出电电压压幅幅值值与与间间隙隙(位位移移)成成近近似似线线性性关关系系。由由于于输输出出电电压压的的频频率率f f0 0始始终终恒恒定定，因因此此称称定定频频调幅式。调幅式。图图3.273.27定频调幅电路框图定频调幅电路框图 302.2.变频调幅电路变频调幅电路 定频调幅定频调幅电路虽然有很多优点，并获得广泛应用，但线电路虽然有很多优点，并获得广泛应用，但线路较复杂，装调较困难，路较复杂，装调较困难，线性范围也不够宽线性范围也不够宽。因此，

21、人们又研究了一种因此，人们又研究了一种变频调幅变频调幅电路，这种电路的基电路，这种电路的基本原理是将传感器线圈直接接入电容三点式振荡回路。当导本原理是将传感器线圈直接接入电容三点式振荡回路。当导体接近传感器线圈时，由于涡流效应的作用，振荡器输出电体接近传感器线圈时，由于涡流效应的作用，振荡器输出电压的压的幅度幅度和和频率频率都发生变化都发生变化。除结构简单、成本较低外，除结构简单、成本较低外，还具有灵敏度高、线性范围宽等优点还具有灵敏度高、线性范围宽等优点。定频调幅定频调幅变频调幅变频调幅313.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器3.3.调频电路调频电路调调频频电电路路与与变变频频调调幅

22、幅电电路路一一样样，将将传传感感器器线线圈圈接接入入电电容容三三点点式式振振荡荡回回路路，所所不不同同的的是是，以以振振荡荡频频率率的的变变化化作作为为输输出出信号。信号。如欲以电压作为输出信号，则应后接鉴频器。如欲以电压作为输出信号，则应后接鉴频器。这这种种电电路路的的关关键键是是提提高高振振荡荡器器的的频频率率稳稳定定度度。通通常常可可以以从从环境温度变化、电缆电容变化及负载影响三方面考虑。环境温度变化、电缆电容变化及负载影响三方面考虑。32三三.电涡流式传感器的应用电涡流式传感器的应用 1.1.测位移测位移 3.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器液位监控系统液位监控系统 333.3

23、 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器2.2.测厚度测厚度 板厚板厚d dD D（x x+x x2 2）。）。工作工作时时，两个，两个传传感器分感器分别测别测得得x x1 1和和x x2 2。测金属板厚度示意图测金属板厚度示意图 343.3 3.3 电涡流式电涡流式传感器传感器3.3.测温度测温度在较小的温度范围内，导体的电阻率与温度的关系为在较小的温度范围内，导体的电阻率与温度的关系为 (3-42)(3-42)式中式中 1 1、0 0分别为温度分别为温度t t1 1与与t t0 0时的电阻率；时的电阻率；a a在给定温度范围内的电阻温度系数。在给定温度范围内的电阻温度系数。若保持电涡流式传感

24、器的若保持电涡流式传感器的机、电、磁各参数机、电、磁各参数不变不变，使传感器的输出只随被测，使传感器的输出只随被测导体电阻率导体电阻率而变而变，就可测得温度的变化。上述原理可，就可测得温度的变化。上述原理可用来测量液体、气体介质温度或金属材料用来测量液体、气体介质温度或金属材料的表面温度，适合于低温到常温的测量。的表面温度，适合于低温到常温的测量。1-1-补偿线圈；补偿线圈；2-2-管架；管架；3-3-测量线圈；测量线圈；4-4-隔热衬垫；隔热衬垫；5-5-温度敏感元件温度敏感元件 35感应式接近开关感应式接近开关Inductive Proximitysensors361.A coil on

25、a ferrite core2.An oscillator3.A trigger-signal level detector4.An output circuit.Structure371.Generating an electromagnetic field.2.Metal object advances into the field,eddy currents induced.3.Loss of energy and a smaller amplitude of oscillation4.The detector circuit then recognizes a specific cha

26、nge in amplitude and generates a signal which will turn the solid-state output“ON”or“OFF”Operation38Application-Positioning39Application-Positioning4041423.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器一压磁效应一压磁效应1 1、磁致伸缩效应磁致伸缩效应铁磁材料在磁场中磁化时，在磁场方向会伸长或缩短的现象。铁磁材料在磁场中磁化时，在磁场方向会伸长或缩短的现象。2 2、磁致伸缩系数磁致伸缩系数材料随磁场强度的增加而伸长或缩短不是无限制的，最终会达材料随

27、磁场强度的增加而伸长或缩短不是无限制的，最终会达到饱和。各种材料的饱和伸缩比是定值，称到饱和。各种材料的饱和伸缩比是定值，称磁致伸缩系数磁致伸缩系数，用，用s表示，即表示，即式中式中 伸伸缩缩比。比。3、物理机制、物理机制 铁磁材料的这种磁致伸缩，是由于自发磁化时导致物质的铁磁材料的这种磁致伸缩，是由于自发磁化时导致物质的晶格结构改变，使原子间距发生变化而产生的现象。晶格结构改变，使原子间距发生变化而产生的现象。433.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器4、压磁材料、压磁材料正磁致伸缩正磁致伸缩：在一定的磁场范围内，一些材料在一定的磁场范围内，一些材料(如如Fe)Fe)的的s为正值为正值。负

28、磁致伸缩负磁致伸缩：s为负值为负值。5、磁弹性能磁弹性能铁磁物体被磁化时如果受到限制而不能伸缩，内部会产铁磁物体被磁化时如果受到限制而不能伸缩，内部会产生应力生应力 。内部应力内部应力必然存在磁弹性能必然存在磁弹性能E。E与与s成正比，且同磁化方向与应力方向之间的夹角有成正比，且同磁化方向与应力方向之间的夹角有关。关。由于由于E的存在，将使铁磁材料的磁化方向发生变化。的存在，将使铁磁材料的磁化方向发生变化。443.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器6、应力状态下内部磁场的变化、应力状态下内部磁场的变化正磁致伸缩材料正磁致伸缩材料拉应力拉应力 使磁化方向转向拉应力方向。使磁化方向转向拉应力方向

29、。加强拉应力方向的磁化，使拉应力方向的磁导率增大。加强拉应力方向的磁化，使拉应力方向的磁导率增大。压应力压应力 使磁化方向转向垂直于压应力的方向使磁化方向转向垂直于压应力的方向。削弱压应力方向的磁化，使压应力方向的磁导率减小。削弱压应力方向的磁化，使压应力方向的磁导率减小。453.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器7 7、磁弹性效应（压磁效应、磁弹性效应（压磁效应）被磁化的铁磁材料在应力影响下形成磁弹性能，使磁化强被磁化的铁磁材料在应力影响下形成磁弹性能，使磁化强度矢量重新取向从而改变应力方向的磁导率的现象。度矢量重新取向从而改变应力方向的磁导率的现象。铁磁材料的相对导磁率变化与应力铁磁材料

30、的相对导磁率变化与应力之间的关系为之间的关系为式中式中 铁磁材料的磁导率；铁磁材料的磁导率；BS饱和磁感应强度。饱和磁感应强度。从式从式(3-44)(3-44)可知，用于磁弹性式传感器的铁磁材料要求能承受可知，用于磁弹性式传感器的铁磁材料要求能承受大的应力大的应力、磁导率高磁导率高、饱和磁感应强度小饱和磁感应强度小。常用的材料是常用的材料是硅钢片硅钢片与与铁镍软磁合金铁镍软磁合金，由于后者价贵且性能不，由于后者价贵且性能不够稳定，目前大都采用硅钢片。够稳定，目前大都采用硅钢片。463.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器二压磁式传感器的工作原理二压磁式传感器的工作原理 压磁元件由具有正磁致伸缩

31、特性的硅钢片粘叠而成。压磁元件由具有正磁致伸缩特性的硅钢片粘叠而成。硅硅钢钢片上有四个片上有四个对对称的孔，称的孔，1 1、2 2的的连线连线与与3 3、4 4的的相垂相垂直。直。孔孔1 1、2 2间绕间绕有激磁有激磁绕组绕组W W1212，孔，孔3 3、4 4间绕间绕有有测测量量绕组绕组W W3434。外力外力F F与与绕组绕组W W1212、W W3434所在平面成所在平面成4545角。角。图图3.333.33压磁式测力传感器的工作原压磁式测力传感器的工作原理理473.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器图图3.333.33压磁式测力传感器的工作原压磁式测力传感器的工作原理理无外力作用时无

32、外力作用时A A、B B、C C、D D四部分的磁导率相同，磁力线呈对称分布，四部分的磁导率相同，磁力线呈对称分布，磁场强度磁场强度H H平行于测量绕组平行于测量绕组W34的平面。的平面。导磁体沿导磁体沿H H方向磁化，磁通密度方向磁化，磁通密度B B与与H H取向相同。取向相同。测量绕组测量绕组W34无磁通通过，故不产生感应电势。无磁通通过，故不产生感应电势。483.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器图图3.333.33压磁式测力传感器的工作原压磁式测力传感器的工作原理理对压磁元件施加压力对压磁元件施加压力F FA A、B B区域有压应力区域有压应力，C C、D D区域近似自由状态。区域近

33、似自由状态。对对于正磁致伸于正磁致伸缩缩材料，材料，压应压应力力使其磁化方向使其磁化方向转转向垂直于向垂直于压压力的方向。力的方向。垂直方向垂直方向下降，磁阻增大下降，磁阻增大；水平；水平方向方向上升，磁阻减小。上升，磁阻减小。磁通密度磁通密度B B偏向水平方向，与偏向水平方向，与W W3434交交链链，产产生感生感应电势应电势e e。经经变换变换后，即能用后，即能用电电流或流或电压电压来表示被来表示被测测力力F F的大小。的大小。493.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器三三.压磁式测力传感器的结构压磁式测力传感器的结构1.压磁元件压磁元件2.弹性体：弹性体：保证压磁元件受力点不变。保证压

34、磁元件受力点不变。3.传力元件：传力元件：保证被测力集中作用于传感器保证被测力集中作用于传感器图图 压磁式测力传感器的结构压磁式测力传感器的结构 503.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器四、测量电路四、测量电路压磁式传感器的输出信号较大，一般不需要放大。压磁式传感器的输出信号较大，一般不需要放大。测量电路组成：激磁电源、滤波电路、相敏整流。测量电路组成：激磁电源、滤波电路、相敏整流。五、温度补偿五、温度补偿 铁磁材料的磁化特性随温度而变，需要温度补偿。常用铁磁材料的磁化特性随温度而变，需要温度补偿。常用差动回路差动回路。图图 压磁式传感器的电路原理框图压磁式传感器的电路原理框图513.5 3.5 压磁式传感器压磁式传感器六、应用六、应用常用于汽车工业和机械制造业中力、转矩和压力的测量。常用于汽车工业和机械制造业中力、转矩和压力的测量。