磁性开关的工作原理与接线图

磁性传感器是什么？磁性传感器工作原理与接线图。

一、磁性传感器是什么

磁性材料在感受到外界的热、光、压力、放射线等之后，其磁特性会改变。利用这种物质可以做成各种可靠性好，灵敏度高的传感器，这类传感器是利用磁性材料作为其敏感元件，故称磁性传感器。

磁性传感器的探测器为磁性探头。磁性探头工作时在周围形成一个静磁场，当铁磁金属制成的物体，如车辆等进入这个静磁场时，就会感应产生一个新的磁场，干扰了原来的静磁场，由于目标的运动变化所产生的干扰使磁场发生变化，引起磁力计指针的偏转及摆动，产生一个电信号，进而实现对携带器的人和车辆的探测。

磁性传感器鉴别目标性质的能力较强，能区别徒手人员、武装人员和各种车辆；同时对目标探测的反应速度也比较快，一般为2.5s，可实时地探测快速运动的目标。与其他传感器相比，磁性传感器还有一个突出特点，就是它能适应各种条件下的战场探测，特别适用于震动传感器难以探测的沼泽、滩头、水网等地区，从而弥补了震动传感器的不足。但是磁性传感器的能源有限，这使得它的探测距离较近，一般对人员的探测距离为3～4m，对轮式车辆的探测距离为15m以内，对履带式车辆的探测距离为25m以内。

磁传感器是把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。

磁性传感器这一名词有两层意思。，是检测具有磁性信号的磁性传感器。，把非磁性的信息变换为磁性信号用的磁性传感器。

另外，从构造上来分类磁性传感器也有两种类型：是功能性的传感器，它是利用特殊磁性传感器材料做成的。是结构性传感器，它是用一般磁性材料制成的、其机械结构设计十分巧妙的传感器。

二、磁性传感器工作原理

磁性材料在受到外界的热、光、力以及射线的作用时，要改变其磁特性。如图，磁性传感器的输入量有热、光、应力、射线、磁等使磁性传感器（磁性材料）的Bm、Hc、μ或R发生变化。利用这些磁参数的变化转换成电信号。

对传感器用磁性材料性能的要求

①反应迅速。用p表示检出量（一般为电压e或电流i），

则：

上式中，Q表示磁性量（Bm、Hc、μ或R），并表示输入量（热、光、力…），t为时间。

表示输入量x作用在磁性材料上时，材料的磁量（Bm、Hc、μ或R）所发生的变化速率，亦就是材料所具有的对敏感输入量的固有特性，表示磁性材料对输入量响应的快慢。为了提高器件的性能，要求和都高。

现举例说明上式意义，设（敏感）输入量x为热量，用温度

T表示，Q为磁感应强度Bm，p为e（感应电动势），所以：

式中，为饱和磁感应强度随温度的变化，为磁性材料对温度的响应速率。根据式，要提高p值，必须使和都高，其中为输入量的变化速率，为磁性量对输入量的反应速度，主要决定于磁性材料的特性，必须进一步讨论。

②Q随x的变化规律要快。材料的磁性量Q（Bm、Hc、μ或R）随输入量x（光、热、压力…）的变化规律有3种类型，如图所示。

曲线a：在定x附近，Q值急剧变化，在x为其他值时，Q值几乎不变——存贮信息和能量变换用；

曲线b：Q与x的关系基本上按比例减少（或增加）——测量和控制用；

曲线c：是常见的情况。 [3]

三、磁性传感器接线图

凡是利用磁性质、磁通量变化来制作的传感器叫磁性传感器。常见的磁性传感器有二种：压磁式传感器和磁电式传感器。这两种传感器在工作原理及使用范围上都有较大差异，下面分别予以介绍。

压磁式传感器

压磁式传感器与其它传感器相比，具有输出功率大、抗干扰能力强，精度高，线性好、寿命长，维护方便，运行条件要求低（能在一般有灰尘、水和腐蚀性的环境中长期运行）等优点。因此，很适合于重工业、化学工业部门运用，是一种十分有发展前途的传感器。目前，这种传感器已成功地用在冶金、矿山、造纸、印刷、运输等各个工业部门，特别是各种自动化系统中用来测量轧钢机的轧制力、钢带的张力，卷扬机的定量自动提升、纸张的张力、吊车提物的自动称重、配料斗的称重、金属切削过程的切削力以及电梯安全保护等各方面。

磁电式传感器

磁电式传感器多用于测量速度、加速度、位移、振动、扭矩等参数。将被测的参数变换为感应电动势的变换器称为磁电式传感器或感应传感器。磁电式传感器是以导线在磁场中运动产生感应电动势为基础的。根据电磁感应定律，具有W匝的线圈的感应电动势e与穿过该线圈的磁通Φ的变化速度成正比例，即

若机械量直接控制传感器线圈所交链的磁通的变化，则这种传感器可以不经中间转换元件，而将机械运动的速度直接转换为与其成比例的电信号