磁电式传感器
是运用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。它能把被测目标的机械能转化成易于丈量的电信号，是一种无源传感器。磁电式传感器有时也称作电动式或感应式传感器， 它只合适进行动态丈量。因为它有较大的输出功率，故配用电路较简略；零位及功用安稳。
磁电式传感器的原理结构
磁电式传感器有时也称作电动式或感应式传感器， 它只合适进行动态丈量。因为它有较大的输出功率，故配用电路较简略；零位及功用安稳；
运用其逆转化效应可构成力（矩）产生器和电磁激振器等。依据电磁感应规律，当W匝线圈在均恒磁场内运动时，设穿过线圈的磁通为Φ，则线圈内的感应电势e与磁通改变率dΦ/dt有如下联系：
依据这一原理，能够规划成变磁通式和恒磁通式两种结构型式，构成丈量线速度或角速度的磁电式传感器。下图所示为别离用于旋转角速度及振荡速度丈量的变磁通式结构。
变磁通式结构
（a）旋转型（变磁））； （b）平移型（变气隙）
其间永久磁铁1（俗称“磁钢”）与线圈4均固定，动铁心3（衔铁）的运动使气隙5和磁路磁阻改变，引起磁通改变而在线圈中产生感应电势，因而又称变磁阻式结构。
变磁式结构
在恒磁通式结构中，作业气隙中的磁通安稳，感应电势是因为永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切开磁力线而产生。这类结构有两种，如下图所示。
图中的磁路体系由圆柱形永久磁铁和极掌、圆筒形磁轭及空气隙组成。气隙中的磁场均匀分布，丈量线圈绕在筒形骨架上，经膜片绷簧悬挂于气隙磁场中。
当线圈与磁铁间有相对运动时，线圈中产生的感应电势e为
式中 B——气隙磁通密度（T）；
l——气隙磁场中有用匝数为W的线圈总长度（m）为l=laW（la为每匝线圈的均匀长度）
v——线圈与磁铁沿轴线方向的相对运动速度（ms-1）。
当传感器的结构确认后，式（5-2）中B、la、W都为常数，感应电势e仅与相对速度v有关。传感器的灵敏度为
为进步灵敏度，应选用具有磁能积较大的永久磁铁和尽量小的气隙长度，以进步气隙磁通密度B；添加la和W也能进步灵敏度，但它们遭到体积和分量、内电阻及作业频率等要素的约束。
为了确保传感器输出的线性度，要确保线圈一直在均匀磁场内运动。规划者的使命是挑选合理的结构方式、资料和结构尺度，以满意传感器根本功用要求。
各种磁电式传感器
1、磁电感应式传感器
（1） 磁电感应式传感器的特色
磁电感应式传感器简称感应式传感器，也称电动式传感器。它把被测物理量的改变转变为感应电动势，是一种机-电能质变换型传感器，不需要外部供电电源，电路简略，功用安稳，输出阻抗小，又具有必定的频率响应规模（一般为10～1000Hz），适用于振荡、转速、扭矩等丈量。其间惯性式传感器不需要停止的基座作为参阅基准，它直接安装在振荡体上进行丈量，因而在地上振荡丈量及机载振荡监督体系中获得了广泛的运用。但这种传感器的尺度和分量都较大。
（2） 磁电感应式传感器的作业原理，分类与运用
作业原理：依据电磁感应规律，N匝线圈在磁场中运动切开磁力线，线圈内产生感应电动势e。e的巨细与穿过线圈的磁通Φ改变率有关。按作业原理不同，磁电感应式传感器可分为安稳磁通式和变磁通式，即动圈式传感器和磁阻式传感器。
安稳磁通式磁电感应式传感器按运动部件的不同可分为动圈式和动铁式。动圈式磁电传感器的中线圈是运动部件，根本方式是速度传感器，能直接丈量线速度或角速度，假如在其丈量电路中接入积分电路或微分电路，那么还能够用来丈量位移或加快；动铁式磁电感应式传感器的运动部件是铁芯，可用于各种振荡和加快度的丈量。
变磁通式磁电感应传感器中，线圈和磁铁都停止不动， 滚动物体引起磁阻、磁通改变，常用来丈量旋转物体的角速度。如动画所示，线圈3和磁铁5停止不动，丈量齿轮1（导磁资料制成）每转过一个齿，传感器磁路磁阻改变一次，线圈3产生的感应电动势的改变频率等于丈量齿轮1上齿轮的齿数和转速的乘积。变磁通式传感器对环境条件要求不高，能在-150～＋90℃的温度下作业，不影响丈量精度，也能在油、水雾、尘埃等条件下作业。但它的作业频率下限较高，约为50Hz，上限可达100Hz。
2、霍尔式传感器
（1） 霍尔传感器的特色
霍尔传感器也是一种磁电式传感器。它是运用霍尔元件根据霍尔效应原理而将被丈量转化成电动势输出的一种传感器。因为霍尔元件在停止状况下，具有感触磁场的共同才能，而且具有结构简略、体积小、噪声小、频率规模宽（从直流到微波）、动态规模大（输出电势改变规模可达1000:1）、寿命长等特色，因而获得了广泛运用。
（2） 霍尔传感器原理
金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过期，在垂直于电流和磁场的方向大将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
霍尔效应原理
霍尔电势可用下式表明：
霍尔传感器运用霍尔效应完成对物理量的检测，按被检测目标的性质可将它们的运用分为直接运用和直接运用。前者是直接检测出受检测目标自身的磁场或磁特性，后者是检测受检目标上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，经过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、方位、位移、速度、加快度、视点、角速度、转数、转速以及作业状况产生改变的时刻等，转变成电量来进行检测和操控。
（3） 霍尔传感器的运用
保持I、q 不变，则EH=f（B），这方面的运用有丈量磁场强度的高斯计、丈量转速的霍尔转速表、磁性产品计数器、霍尔式角编码器以及根据细小位移丈量原理的霍尔式加快度计、微压力计等;
保持I、B不变，则EH=f（q），这方面的运用有角位移丈量仪等。
保持q 不变，则EH=f（IB），即传感器的输出EH与I、B的乘积成正比，这方面的运用有模拟乘法器、霍尔式功率计等。
（4） 霍尔传感器的选用注意事项
1．磁场丈量。假如要求被测磁场精度较高，如优于±0.5％，那么一般选用砷化镓霍尔元件，其灵敏度高，约为5—10mv/100mT.温度误差可 忽略不计，且资料功用好，能够做的体积较小。在被测磁场精度较低，体积要求不高。如精度低于±0.5％时，最好选用硅和锗雹尔元件。
2．电流丈量。大部分霍尔元件能够用于电流丈量，要求精度较高时．选用砷化镓霍尔元件，精度不高时，可选用砷化镓、硅、锗等霍尔元件。
3．转速和脉冲丈量。丈量转速和脉冲时，一般是选用集成霍尔开关和锑化铟霍尔元件。如在录像机和摄像机中采用了锑铟霍尔元件代替电机的电刷，进步了运用寿命。
4．信号的运算和丈量。一般运用霍尔电势与操控电流、被测磁场成正比，并与被测磁场同霍尔元件外表的夹角成正弦联系的特性，制作函数产生器。运用霍尔元件输出与操控电流和被测磁场乘积成正比的特性。制作功率表、电度表等。
5．拉力和压力丈量。选用霍尔件制成的传感器较其它资料制成的阵感器灵敏度和线性度更佳。
3、磁阻效应传感器
磁阻元件相似霍尔元件，但它的作业原理是运用半导体资料的磁阻效应（或称高斯效应）。磁阻效应与霍尔效应的差异在于感应电动势相对于电流的方向，霍尔电势是垂直于电流方向的横向电压，而磁阻效应则是沿电流方向的电阻改变。
上图是一种丈量位移的磁阻效应传感器。将磁阻元件置于磁场中，当它相对于磁场产生位移时，元件内阻R1、R2产生改变，假如将它们接于电桥，则其输出电压份额于电阻的改变。
磁阻效应与资料性质及几许形状有关，一般迁移率大的资料，磁阻效应愈明显；元件的长、宽比愈小，磁阻效应愈大。
磁阻元件可用于位移、力、加快度、磁场等参数的丈量。
磁电运用
测振传感器
磁电式传感器首要用于振荡丈量。其间惯性式传感器不需要停止的基座作为参阅基准，它直接安装在振荡体上进行丈量，因而在地上振荡丈量及机载振荡监督体系中获得了广泛的运用。
常用地测振传感器有动铁式振荡传感器、圈式振荡速度传感器等。
（一）。测振传感器的运用
航空发动机、各种大型电机、空气压缩机、机床、车辆、轨枕振荡台、化工设备、各种水、气管道、桥梁、高层建筑等，其振荡监测与研讨都可运用磁电式传感器。
（二）。测振传感器的作业特性
振荡传感器是典型的会集参数m、k、c二阶体系。作为惯性（肯定）式测振传感器，要求挑选较大的质量块m和较小的绷簧常数k。
这样，在较高振荡频率下，因为质量块大惯性而近似相对大地停止。这时，振荡体（同传感器壳体）相对质量块的位移y（输出）就可真实地反映振荡体相对大地的振幅x（输入）。
磁电式力产生器与激振器
前已指出磁电式传感器具有双向转化特性，其逆向功用相同能够运用。假如给速度传感器的线圈输入电量，那么其输出量即为机械量。
在惯性仪器——陀螺仪与加快度计中广泛运用的动圈式或动铁式直流力矩器便是上述速度传感器的逆向运用。它在机械结构的动态试验中是非常重要的设备，用以获取机械结构的动态参数，如共振频率、刚度、阻尼、振荡部件的振型等。
除上述运用外，磁电式传感器还常用于扭矩、转速等丈量。
