正文 295 電磁感應器 5 文 / 月之輪迴

    什麼是磁傳感器？就是把磁場、電流、應力應變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉換成電信號，以這種方式來檢測相應物理量的器件。什麼東西會產生磁場？地球會產生磁場，如果你能測地球表面磁場就可以做指南針，任何電流都能產生磁場，電流傳感器也是磁場傳感器。電流傳感器可以用在家用電器、智能電網、電動車、風力發電等等。第三類傳感器叫做位置傳感器，如果你一個磁體和磁傳感器相互之間有位置變化，這個位置變化是線性的就是線性傳感器，如果轉動的就是轉動傳感器。大家在生活中都用到很多磁傳感器，比如說電腦硬盤、指南針，家用電器等等。

    2概述

    在今天所用的電磁效應的傳感器中，磁旋轉傳感器是重要的一種。磁旋轉傳感器主要由半導體磁阻元件、永久磁鐵、固定器、外殼等幾個部分組成。典型結構是將一對磁阻元件安裝在一個永磁體的刺激上，元件的輸入輸出端子接到固定器上，然後安裝在金屬盒中，再用工程塑料密封，形成密閉結構，這個結構就具有良好的可靠性。磁旋轉傳感器有許多半導體磁阻元件無法比擬的優點。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信號外，而且有很強的轉速檢測範圍，這是由於電子技術發展的結果。另外，這種傳感器還能夠應用在很大的溫度範圍中，有很長的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強，因此耐受各種環境條件及外部噪聲。所以，這種傳感器在工業應用中受到廣泛的重視。

    磁旋轉傳感器在工廠自動化系統中有廣泛的應用，因為這種傳感器有著令人滿意的特性，同時不需要維護。其主要應用在機床伺服電機的轉動檢測、工廠自動化的機器人臂的定位、液壓沖程的檢測、工廠自動化相關設備的位置檢測、旋轉編碼器的檢測單元和各種旋轉的檢測單元等。

    3工作原理

    電磁流量傳感器是根據法拉第電磁感應定律設計的。在測量管軸線和磁場磁力線相互垂直的管壁上安裝一對檢測電極，當導電液體沿測量管在交變磁場中，與磁力線成垂直方向運動時。導電液體切割磁力線產生感應電動勢，此感應電動勢由測量管上的兩個檢測電極檢出如圖1。用下列公式表示：

    e=bvd（v）

    式中：e－感應電動勢v

    b－磁場的磁通密度?t

    v－導電液體平均流速m/s

    d－導管的內徑m

    4傳感器檢查

    測試設備：500mΩ絕緣電阻測試儀一台。萬用表一隻。

    測試步驟：

    （1）在管道充滿介質的情況下，用萬用表測量接線端子a、b與c之間的電阻值，a-c、b-c之間的阻值應大至相等。若差異在1倍以上，可能是電極出現滲漏、測量管外壁或接線盒內有冷凝水吸附。

    （2）?在襯裡乾燥情況下，用mΩ表測a-c、b-c之間的絕緣電阻（應大於200mΩ）。再用萬用表測量端子a、b與測量管內二隻電極的電阻（應呈短路連通狀態）。若絕緣電阻很小，說明電極滲漏，應將整套流量計返廠維修。若絕緣有所下降但仍有50mΩ以上且步驟（1）的檢查結果正常，則可能是測量管外壁受潮。可用熱風機對外殼內部進行烘乾。

    （3）?電磁流量計用萬用表測量x、y之間的電阻，若超過200Ω，則勵磁線圈及其引出線可能開路或接觸不良。拆下端子板檢查。

    （4）?電磁流量計檢查x、y與c之間的絕緣電阻，應在200mΩ以上，若有所下降，用熱風對外殼內部進行烘乾處理。實際運行時，線圈絕緣性下降將導致測量誤差增大、儀表輸出信號不穩定。

    （5）?如判定電磁流量計傳感器有故障，請與電磁流量計生產廠家聯繫，一般現場無法解決，需到廠家維修。

    5分類

    現代的磁旋轉傳感器主要包括有四相傳感器和單相傳感器。在工作過程中。四相差動旋轉傳感器用一對檢測單元實現差動檢測，另一對實現倒差動檢測。這樣，四相傳感器的檢測能力是單元件的四倍。而二元件的單相旋轉傳感器也有自己的優點。也就是小巧可靠的特點，並且輸出信號大，能檢測低速運動，抗環境影響和抗噪聲能力強，成本低。因此單相傳感器也將有很好的市場。

    6應用

    磁旋轉傳感器在家用電器中也有大的應用潛力。在盒式錄音機的換向機構中，可用磁阻元件來檢測磁帶的終點。家用錄像機中大多數有變速與高速重放功能，這也可用磁旋轉傳感器檢測主軸速度並進行控制，獲得高畫面的質量。洗衣機中的電機的正反轉和高低速旋轉功能都可以通過伺服旋轉傳感器來實現檢測和控制。

    電磁接近開關

    這種開關可以感應到進入自己檢驗區域的金屬物體，控制自己內部電路的開或關。開關自己產生磁場。當有金屬物體進入到磁場會引起磁場的變化。這種變化通過開關內部電路可以變成電信號。

    電磁傳感器是一門應用很廣的高新技術，國內、國外都投入了一定的科研力量在進行研究。這種傳感器的應用正在滲透入國民經濟、國防建設和人們日常生活的各個領域，隨著信息社會的到來。其地位和作用必將更加突出。

    7電磁傳感器發展前景

    咨詢公司sulting的傳感器市場報告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。調查顯示，東歐、亞太區和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區，而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分佈最大的地區。就世界範圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，佔第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。

    &n

    bsp;一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現出成熟市場的特徵。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規模最大，分別佔到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自於無線傳感器、mems(micro-ro-s，微機電系統)傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。

    目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化，競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。(未完待續)