磁性開關的工作原理與接線圖

磁性傳感器是什么？磁性傳感器工作原理與接線圖。

一、磁性傳感器是什么

磁性材料在感受到外界的熱、光、壓力、放射線等之后，其磁特性會改變。利用這種物質可以做成各種可靠性好，靈敏度高的傳感器，這類傳感器是利用磁性材料作為其敏感元件，故稱磁性傳感器。

磁性傳感器的探測器為磁性探頭。磁性探頭工作時在周圍形成一個靜磁場，當鐵磁金屬制成的物體，如車輛等進入這個靜磁場時，就會感應產生一個新的磁場，干擾了原來的靜磁場，由于目標的運動變化所產生的干擾使磁場發生變化，引起磁力計指針的偏轉及擺動，產生一個電信號，進而實現對攜帶器的人和車輛的探測。

磁性傳感器鑒別目標性質的能力較強，能區別徒手人員、武裝人員和各種車輛；同時對目標探測的反應速度也比較快，一般為2.5s，可實時地探測快速運動的目標。與其他傳感器相比，磁性傳感器還有一個突出特點，就是它能適應各種條件下的戰場探測，特別適用于震動傳感器難以探測的沼澤、灘頭、水網等地區，從而彌補了震動傳感器的不足。但是磁性傳感器的能源有限，這使得它的探測距離較近，一般對人員的探測距離為3～4m，對輪式車輛的探測距離為15m以內，對履帶式車輛的探測距離為25m以內。

磁傳感器是把磁場、電流、應力應變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉換成電信號，以這種方式來檢測相應物理量的器件。

磁性傳感器這一名詞有兩層意思。，是檢測具有磁性信號的磁性傳感器。，把非磁性的信息變換為磁性信號用的磁性傳感器。

另外，從構造上來分類磁性傳感器也有兩種類型：是功能性的傳感器，它是利用特殊磁性傳感器材料做成的。是結構性傳感器，它是用一般磁性材料制成的、其機械結構設計十分巧妙的傳感器。

二、磁性傳感器工作原理

磁性材料在受到外界的熱、光、力以及射線的作用時，要改變其磁特性。如圖，磁性傳感器的輸入量有熱、光、應力、射線、磁等使磁性傳感器（磁性材料）的Bm、Hc、μ或R發生變化。利用這些磁參數的變化轉換成電信號。

對傳感器用磁性材料性能的要求

①反應迅速。用p表示檢出量（一般為電壓e或電流i），

則：

上式中，Q表示磁性量（Bm、Hc、μ或R），并表示輸入量（熱、光、力…），t為時間。

表示輸入量x作用在磁性材料上時，材料的磁量（Bm、Hc、μ或R）所發生的變化速率，亦就是材料所具有的對敏感輸入量的固有特性，表示磁性材料對輸入量響應的快慢。為了提高器件的性能，要求和都高。

現舉例說明上式意義，設（敏感）輸入量x為熱量，用溫度

T表示，Q為磁感應強度Bm，p為e（感應電動勢），所以：

式中，為飽和磁感應強度隨溫度的變化，為磁性材料對溫度的響應速率。根據式，要提高p值，必須使和都高，其中為輸入量的變化速率，為磁性量對輸入量的反應速度，主要決定于磁性材料的特性，必須進一步討論。

②Q隨x的變化規律要快。材料的磁性量Q（Bm、Hc、μ或R）隨輸入量x（光、熱、壓力…）的變化規律有3種類型，如圖所示。

曲線a：在定x附近，Q值急劇變化，在x為其他值時，Q值幾乎不變——存貯信息和能量變換用；

曲線b：Q與x的關系基本上按比例減少（或增加）——測量和控制用；

曲線c：是常見的情況。 [3]

三、磁性傳感器接線圖

凡是利用磁性質、磁通量變化來制作的傳感器叫磁性傳感器。常見的磁性傳感器有二種：壓磁式傳感器和磁電式傳感器。這兩種傳感器在工作原理及使用范圍上都有較大差異，下面分別予以介紹。

壓磁式傳感器

壓磁式傳感器與其它傳感器相比，具有輸出功率大、抗干擾能力強，精度高，線性好、壽命長，維護方便，運行條件要求低（能在一般有灰塵、水和腐蝕性的環境中長期運行）等優點。因此，很適合于重工業、化學工業部門運用，是一種十分有發展前途的傳感器。目前，這種傳感器已成功地用在冶金、礦山、造紙、印刷、運輸等各個工業部門，特別是各種自動化系統中用來測量軋鋼機的軋制力、鋼帶的張力，卷揚機的定量自動提升、紙張的張力、吊車提物的自動稱重、配料斗的稱重、金屬切削過程的切削力以及電梯安全保護等各方面。

磁電式傳感器

磁電式傳感器多用于測量速度、加速度、位移、振動、扭矩等參數。將被測的參數變換為感應電動勢的變換器稱為磁電式傳感器或感應傳感器。磁電式傳感器是以導線在磁場中運動產生感應電動勢為基礎的。根據電磁感應定律，具有W匝的線圈的感應電動勢e與穿過該線圈的磁通Φ的變化速度成正比例，即

若機械量直接控制傳感器線圈所交鏈的磁通的變化，則這種傳感器可以不經中間轉換元件，而將機械運動的速度直接轉換為與其成比例的電信號