会计学磁电式传感器电感(diànɡǎn)式传感器是把被测量转换成电感(diànɡǎn)量的变化，磁电式传感器通过检测磁场的变化测量被测量。(一)工作原理(yuánlǐ)与结构由磁电式传感器灵敏度：图为开磁路变磁通式：线圈、磁铁静止不动，测量齿轮安装在被测旋转体上，随被测体一起转动。每转动一个齿，齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次，磁通也就变化一次，线圈中产生感应电势，其变化频率等于被测转速与测量齿轮上齿数的乘积。这种传感器结构简单，但输出(shūchū)信号较小，且因高速轴上加装齿轮较危险而不宜测量高转速的场合。图为闭磁路变磁通式传感器，它由装在转轴上的内齿轮和外齿轮、永久磁铁和感应线圈组成，内外齿轮齿数相同。当转轴连接到被测转轴上时，外齿轮不动，内齿轮随被测轴而转动，内、外齿轮的相对转动使气隙磁阻产生周期性变化，从而(cóngér)引起磁路中磁通的变化，使线圈内产生周期性变化的感应电动势。显然，感应电势的频率与被测转速成正比。磁路系统产生恒定的直流磁场，磁路中的工作气隙固定不变，因而气隙中磁通也是恒定不变的。其运动部件可以是线圈（动圈式），也可以是磁铁（动铁式。当壳体随被测振动体一起振动时，由于弹簧较软，运动部件质量相对较大，当振动频率足够高（远大于传感器固有频率）时，运动部件惯性很大，来不及随振动体一起振动，近乎静止不动，振动能量几乎(jīhū)全被弹簧吸收，永久磁铁与线圈之间的相对运动速度接近于振动体振动速度，磁铁与线圈的相对运动切割磁力线，从而产生感应电势。(二)基本(jīběn)特性与误差分析1.非线性误差磁电式传感器产生非线性误差的主要原因是：由于传感器线圈内有电流I流过时，将产生一定的交变磁通φI，此交变磁通叠加在永久磁铁所产生的工作磁通上，使恒定的气隙磁通变化,如图所示。当传感器线圈相对于永久磁铁磁场的运动速度增大时，将产生较大的感应电势e和较大的电流I，由此而产生的附加磁场方向与原工作磁场方向相反，减弱了工作磁场的作用，从而使得传感器的灵敏度随着被测速度的增大而降低(jiàngdī)。当线圈的运动速度与图所示方向相反时，感应电势e、线圈感应电流反向，所产生的附加磁场方向与工作磁场同向，从而增大了传感器的灵敏度。其结果是线圈运动速度方向不同时，传感器的灵敏度具有不同的数值，使传感器输出基波能量降低(jiàngdī)，谐波能量增加,即这种非线性特性同时伴随着传感器输出的谐波失真。显然，传感器灵敏度越高，线圈中电流越大，这种非线性越严重。传感器电流(diànliú)的磁场效应2.温度误差当温度变化时，式（9-1）中右边三项都不为零，对铜线而言每摄氏度变化量为dl/l≈0.167×10-4,dR/R≈0.43×10-2，dB/B每摄氏度的变化量决定(juédìng)于永久磁铁的磁性材料。对铝镍钴永久磁合金，dB/B≈-0.02×10-2，这样由式（9-1）可得近似值如下：2.温度(wēndù)误差实际应用中磁敏元件主要用于检测磁场，而与人们相关(xiāngguān)的磁场范围很宽，一般的磁敏传感器检测的最低磁场只能到高斯。测磁的方法：①利用电磁感应作用的传感器（强磁场）如：磁头、机电设备、测转速、磁性标定(biāodìnɡ)、差动变压器；②利用磁敏电阻、磁敏二极管、霍尔元件测量磁场；③利用磁作用传感器，磁针、表头、继电器；④利用超导效应传感器，SQVID约瑟夫元件；⑤利用核磁共振的传感器，有光激型、质子型。随着半导体技术的发展，磁敏传感器正向薄膜化，微型化和集成化方向发展。霍尔传感器属于磁敏元件，磁敏元件也是基于磁电转换原理，磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号。随着半导体技术的发展，磁敏元件得到应用和发展，广泛用于自动控制(zìdònɡkònɡzhì)、信息传递、电磁场、生物医学等方面的电磁、压力、加速度、振动测量。特点：结构简单、体积小、动态特性好、寿命长。(一)霍尔效应(xiàoyìng)霍尔效应(xiàoyìng)演示在磁场作用下导体中的自由电子(zìyóudiànzǐ)做定向运动。每个电子受洛仑兹力作用被推向导体的另一侧：霍尔电势(diànshì)：磁场(cíchǎng)不垂直于霍尔元件时的霍尔电动势讨论：任何材料在一定条件下都能产生霍尔电势，但不是都可以制造霍尔元件;绝缘材料电阻率ρ很大，电子迁移率μ很小，不适用；金属材料电子浓度n很高，RH很小，UH很小;半导体材料电阻率ρ较大RH大，非常适于做霍尔元件，半导体中电子迁移率一般大于空穴的迁移率，所以(suǒyǐ)霍尔元件多采用N型半导体（多电子）;由上式可见，厚度d越小，霍尔灵敏度KH越大，所以(suǒyǐ)霍尔元件做的较薄，通常近似1微米(d≈1μm)。(二)霍尔元件的基本(jīběn)结构与基本(jīběn)测量