霍尔式位移传感器的测量原理：位移传感器的工作原理

位移传感器又称为线性传感器，它分为电感式位移传感器，电容式位移传
感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器
.

该位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在开关的感
应面将产生一个交变磁场，
当金属物体接近此感应面时，
金属中则产生涡流而吸
取了振荡器的能量，
使振荡器输出幅度线性衰减，
然后根据衰减量的变化来完成
无接触检测物体的目的。

该位移传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并
且低功耗，
长寿命，
可使用在各种恶劣条件下。
位移传感器主要应用在自动化装
备生产线对模拟量的智能控制。

磁致伸缩线性位移传感器的工作原理

磁致伸缩线性位移传感器的工作原理：当工作时，由电子仓内电子电路产
生一起始脉冲，
此起始脉冲在波导丝中传输时，
同时产生了一沿波导丝方向前进
的旋转磁场，
当这个磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时，
产生磁致伸缩效应，
使波导丝发生扭动，
这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应
的电流脉冲，
通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，
即可精确测出被测的
位移和液位。
该产品主要应用于要求测量精度高、
使用环境较恶劣的位移和液位
测量系统中。具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装
方便、
环境适应性强等特点。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出，
而不是
比例的或需要再放大处理的信号，
所以不存在信号漂移或变值的情况，
因此不必
像其它液位传感器一样需要定期重标和维护；正是因为它的输出信号为绝对值，
所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题，更无须重新归回零位。
与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势，
它可广泛应用于石油、
化工、
制
药、食品、饮料等行业，对各种液罐的液位进行计量和控制。作为位移传感器，
它不但可以测量运动物体的直线位移，
而且还可同时给出运动物体的速度模拟信
号。

电涡流传感器是由
DJ
型前置放大器和电涡流探头组合构成，它是一种趋
近式传感系统。
由于其长期工作可靠性好，
灵敏度高，
抗干扰能力强，
采用非接
触测量，响应速度快，耐高温，能在油、汽、水等恶劣环境下长期连续工作
,
检
测不受油污、蒸汽等介质的影响，已广泛应用于电力、石化、冶金、钢铁、航空
航天等大中型企业，对各种旋转机械的轴位移、振动、转速、胀差、偏心、油膜
厚度等进行在线监测和安全保护，
为精密诊断系统提供了全息动态特性，
有效地
对设备进行保护。电涡流位移传感器系统主要包括探头、延伸电缆（可选）、前
置器和附件。线性范围宽、动态响应好、抗干扰能力强。

电涡流传感器是以高频电涡流效应为原理的非接触式位移传感器。
前置器内产生
的高频电流从振荡器流入探头线圈中，
线圈就产生了一个高频电磁场。
当被测金
属的表面靠近该线圈时，
由于高频电磁场的作用，
在金属表面产生感应电流，
即
电涡流。
该电流产生一个交变磁场，
方向与线圈磁场相反，
这二个磁场相互迭加
就改变了原线圈的阻抗。
所以探头与被测金属表面距离的变化可通过探头线圈阻
抗的变化来测量。
前置器根据探头线圈阻抗的变化输出一个与距离成正比的直流
电压。

此下为电阻式位移传感器：

霍尔式位移传感器的测量原理：霍尔式位移传感器的工作原理

2022深圳国际消费电子展览会

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2022深圳国际智能安防展览会-安博会

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2022第十届国际智能家居展览会（深圳站）

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2022第九届深圳国际人工智能展览会

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深圳2022中国元宇宙展览会

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2022中国（北京）国际半导体博览会

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2022中国工业自动化展，2022东莞工业物联网展览会

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区块链钱包imtoken钱包简介说明

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霍尔式位移传感器的测量原理：霍尔式位移传感器的测量原理如图所示.有一个沿z轴正方向的磁场.磁感应强度B=B0+kz(B0.k均为常数且k为正数)．将霍尔元件固定在物体上.保持通过霍尔元件的电流I不变.当物体沿z轴正方向平移时.由

分析 霍尔元件中移动的是自由电子，自由电子受到洛伦兹力发生偏转，从而可知道上下表面电势的高低．上下两表面分别带上正负电荷，从而形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
解答 解：A、最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有q$frac{U}{c}$=qvB，
电流的微观表达式为I=nqvS=nqvbc，所以U=$frac{BI}{nqb}$．B越大，上、下表面的电势差U越大．电流越大，上、下表面的电势差U越大．故A正确，D错误．
B、k越大，根据磁感应强度B=B0+kz，知B随z的变化越大，根据U=$frac{BI}{nqb}$．知，U随z的变化越大，即传感器灵敏度（$frac{△U}{△z}$）越高．故B正确．
C、霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高．故C正确．
故选：ABC．
点评 解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，上下表面形成稳定的电势差．

霍尔式位移传感器的测量原理：霍尔式位移传感器的测量原理是：如图所示.有一个沿z轴方向的磁场.磁感应强度B=B0+kz(B0.k均为常数)．将传感器固定在霍尔元件上.沿z轴方向元件的厚度为d.保持通过霍尔元件的电流I不变．当元件沿

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3．霍尔式位移传感器的测量原理是：如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数）．将传感器固定在霍尔元件上，沿z轴方向元件的厚度为d，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图中箭头所示）．当元件沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上的上、下表面的电势差U也不同，则（　　）A．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高B．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越小C．电流I取值越大，上、下表面的电势差U越小D．k越大，传感器灵敏度（$frac{△U}{△z}$）越高

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分析 霍尔元件中移动的是自由电子，自由电子受到洛伦兹力发生偏转，从而可知道上下表面电势的高低．上下两表面分别带上正负电荷，从而形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
解答 解：A、霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高．故A错误；
B、C、最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有$frac{qU}{c}=qvB$，电流的微观表达式为I=nqvS=nqvbc，所以U=$frac{BI}{nqb}$．B越大，上、下表面的电势差U越大．电流越大，上、下表面的电势差U越大．故B错误，C错误．
D、k越大，根据磁感应强度B=B0+kz，知B随z的变化越大，根据U=$frac{BI}{nqb}$．知，U随z的变化越大，即传感器灵敏度（$frac{△U}{△z}$）越高．故D正确．
故选：D
点评 解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，上下表面形成稳定的电势差．

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