SI8442AB這種傳感器其線圈組件與殼體固定在一起,磁鋼是用上下兩個彈簧支撐的,磁鋼與彈簧均被裝入磁鋼套筒,而磁鋼套筒與傳感器殼體固定。磁鋼套筒用不銹鋼材料車制而成,內壁經過精加工后鍍鉻,再經研磨,精度和光潔度都極高。磁鋼大多選用鑄造鋁鎳鈷永磁合金。在磁鋼的兩端各壓入一個金鈀合金的套環。由于金鈀合金有越磨越光的特點,所以當磁鋼在套筒中滑動時,可使摩擦系數降到最小,有利于傳感器感受較小的振動。磁鋼套筒的兩端插入兩個堵頭,用氬弧焊將它們封嚴,使磁鋼組件(磁鋼、彈簧和堵頭)成為不可拆卸的一個整體。

線圈組件包括一個線圈骨架和兩個螺線管。線圈骨架是一個不銹鋼圓筒,磁鋼套筒置于它的內腔之中,線圈骨架與磁鋼套筒都起電磁阻尼的作用。螺管線圈是用高強度漆包線繞制的,為了提高線圈的耐溫絕緣強度,在線圈上浸漬一層無機絕緣材料。

在傳感器殼體組件的蓋子上,用銀銅鎳鋰絲,動鋼型磁電式振動傳感器,1一電纜插頭;2一蓋子組合;3―金鈀合金套環;4一磁鋼套筒;5一磁鋼;6一線圈骨架;7一線圈;8一殼體;,9一彈簧;10一堵頭。

焊料焊一個插座9在插座上用玻璃粉燒結兩根合金絲。插座與合金絲選用膨脹合金4J29,利用與其熱膨脹系數相近的玻璃在高溫燒結時與金屬熔封在一起。玻璃燒結有著良好的密封與絕緣作用。

傳感器的外殼用磁性材料鉻鋼制成,它既是磁路的一部分,又起著磁屏蔽的作用。永久磁鐵的磁力線從某一端穿過磁鋼套筒t線圈骨架和螺管線圈,并經過殼體回到磁鐵的另一端,構成一個完整的閉合磁路。當傳感器受到振動時線圈與永久磁鐵之間有相對運動,線圈切割磁力線,傳感器就輸出正比于振動速度的電壓信號。

動圈型磁電式傳感器,是一種動圈型磁電式振動傳感器的結構示意圖,該傳感器的磁鋼與殼體(軟磁材料)固定在一起。心軸穿過磁鋼的中心孔,并由上下兩片柔軟的圓形彈簧片支撐在殼體上。心軸的一端固定著一個線圈,另一端固定一個圓形銅杯(阻尼杯)。這種結構形式的傳感器,其慣性元件(質量塊)是線圈組件、阻尼動圈型杯和心軸,而不是磁鋼,所以稱為動圈式。

磁電式振動傳感器,當振動頻率遠遠高于傳感器的固有頻率時,線圈接近靜止不1一引線;2一線圈,3一殼 動9而磁鋼則跟隨振動體一起振動。因此,線圈與磁鋼之間就有相體,連一心軸。5一磁鋼;6―對運動9其相對運動的速度等于振動體的振動速度。線圈以相對速銅杯(阻尼杯);7一彈簧片。度切割磁力線,傳感器就有正比于振動速度的電壓信號輸出。

由于線圈組件、阻尼杯和心軸的質量272較小,而阻尼杯又增加了阻尼系數C,所以,使傳感器的相對阻尼系數f增加,這就改善了傳感器低頻率范圍的幅一頻特性,使共振峰降低,提高了低頻范圍的測量精度。但從另一方面來說,質量減小,卻會使傳感器的固有頻率增加,使低頻響應受到限制。因此,為了降低固有頻率,擴大低頻段測量范圍,在傳感器中就必須采用非常柔軟的薄片彈簧。

應用舉例,磁電式振動傳感器是測量絕對振動的一種傳感器。其中慣性式傳感器,不需要靜止的基底作為參考系,可以直接安裝在振動物體上進行測量。所以,這類傳感器不僅在地面測振中有廣泛的應用,而且在機械振動監視系統中也獲得了廣泛的應用。

對飛機來說,由于發動機運轉的不平衡和空氣動力的作用,都會引起飛機各部分產生不同程度的振動。當振動量過大時,將會造成飛機構件的損壞。因此,為了確保飛行安全,在飛機設計和制造過程中,對一些重要部件(如發動機、機身、機翼等)都必須在地面上進行振動試驗,以驗證這些部件的結構設計是否合理,零件加工和裝配是否符合質量要求。在這些振動測試中,磁電式振動傳感器是普遍采用的一種振動傳感器。

機載振動監視系統是監視飛機在飛行中發動機振動變化趨勢的系統。在這個系統中,磁電式振動傳感器是一個重要的組成元仵,它被安裝在發動機上,直接感受發動機的振動量,并輸出正比于振動速度的電壓信號。由于傳感器接受的是飛機上各種振動頻率的綜合信號,因此,在放大器的輸出端還必須接入相應的濾波裝置,使頻率和發動機轉速相應的信號能通過,而其他頻率的信號則衰減掉,這就能比較準確地測出發動機的振動速度,經過濾波以后的信號經放大檢波后,由微安表指示出來。同時又輸出給警告電路,當振動量達到規定的過負荷時,信號燈被接通,發出警告信號,飛行員隨即可采取緊急措施,避免事故發生。

轉速和扭矩傳感器,變磁通(變磁阻)式轉速傳感器,變磁通式轉速傳感器的原理圖,它屬于磁電式傳感器。其中永久磁鐵、感應線圈和外殼均固定不動,齒輪安裝在被測旋轉體上。當齒輪隨旋轉體轉動時,齒輪與軟鐵磁軛之間的氣隙距離隨之變化,從而導致氣隙磁阻以及穿過氣隙的主磁通的變化。結果在線圈中感應出電動勢,其頻率r(Hz)決定于齒數Ⅳ和轉速刀(r/min)的乘積,即

r=u/p     (9-42)

經放大整形后輸出整個的矩形波信號,將此信號送到計數變磁通式轉速傳感器器或頻率計中,即可由頻率測出轉速。1-齒輪,2一線圈;3一線圈骨架;

變磁通式轉速傳感器在現代噴氣發動機上得到普遍的應用。在RB211和V2500發動機上就是用稱作聲輪(PhonicWhee1)的變磁通式轉速傳感器,來測量低壓軸的轉速刀1和(或)中壓軸的轉速″2的。圖9-76所示的是RB211發動機測量刀1和刀2的轉速探頭。

計數器是最常用的時序電路之一,它們不僅可用于對脈沖進行計數,還可

用于分頻、定時、產生節拍脈沖以及其他時序信號。計數器的種類不勝枚舉,按觸發器動作分類,可分為同步計數器和異步計數器;按計數數值增減分類,可分為加計數器、減計數器和可逆計數器;按編碼分類,又可分為二進制碼

(簡稱二進制)計數器、BCD碼(亦稱為二一十進制)計數器、循環碼計數器。此外,有時也按計數器的計數容量來區分,例如五進制、六十進制計數器等,計數器的容量也稱為模①,一個計數器的狀態數等于其模數。

二進制計數器,異步二進制計數器,工作原理,圖6.5.8所示是一個4位異步二進制計數器的邏輯圖,它由4個Tu觸發器組成。計數脈沖CP通過輸入緩沖器加至觸發器FF。的時鐘脈沖輸人端,每輸人一個計數脈沖,FF。翻轉一次。FF1、FF2和FF3都以前級觸發器的Q端輸出作為觸發信號,當O0由1變0時,FF1翻轉,其余類推。分析其工作過程,不難得到輸出波形,如圖6.5.9所示。由圖可見,從初態0000(可由CR輸入高電平脈沖使4個觸發器全部置0)開始,每輸入一個計數脈沖,計數器的狀態就按二進制編碼值遞增1,輸人第16個計數脈沖后,計數器又回到⑾00狀態。顯然,該計數器以16個CP脈沖構成一個計數周期,是模16(″=16)加計數器。其中,O。的頻率是CP的虧,即實現了2分頻,oI得到CP的4分頻,以此類推,o2、Q3分別對CP進行了8分頻和16分頻,因而,計數器也可作為分頻器使用。