电压型传感器

5.1  磁电感应式传感器

5.1.1 基本原理和组成
一、基本原理——电磁感应定律
                      
二、基本组成
1．磁路系统——产生恒定的直流磁场，一般采用永久磁钢
2．线圈——产生感应电压
3．运动机构——感受被测运动
5.1.2 结构类型
一、变磁通式——永久磁铁和线圈均不动（变磁阻式）
①铁芯平移型  图5-1-1（a）  e与 或正比
②铁芯旋转型  图5-1-1（b）     思考：铁芯可否成园形
二、恒磁通式——永久磁铁与线圈相对运动
①动铁式——图5-1-2（a）
②动圈式  平移型   图5-1-2（b） 
          旋转型   图5-1-2（c）  

5.1.3 接口电路  图5-1-3
1．测振动速度——双刀三掷开关置于 1-1
2．测振动位移——双刀三掷开关置于
3．测振动加速度——双刀三掷开关置于  

5.2  压电式传感器

5.2.1  压电效应及其表达式
一、压电效应
1．正压电效应（压电效应）
某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个相对的表面上便产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电的状态；当作用力的方向改变时，电荷的极性也随着改变。
2．逆压电效就（电致伸缩效应）
    当在电介质的极化方向上施加电场时，这些电介质会产生变形。
二、压电效应方程
1、力电表示方法：  图5-2-1
    i——电荷产生面   i=1,2,3分别代表x、y、z面
    j——外加应力方向  j=1,2,3 分别代表使x、y、z轴伸缩的力
                       j=4,5,6分别代表x、y、z面受剪切的力
三、压电效应表达式
1．单一压电效应——单一应力作用
                 
 ——i面上产生的电荷密度
 ——j方向的外加应力
 ——j方向应力引起i面产生电荷时的压电常数
图5-2-2（a） i=j  应力与电荷面垂直，厚度伸缩——纵向压电效应
图5-2-2（b）  ，应力与电荷面平行，长宽伸缩——横向压电效应
图5-2-2（c）  ，电荷面受剪切——面切压电效应
图5-2-2（d）  ，厚度受剪切——剪切压电效应