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(nèi)壁經(jīng)過精加工后鍍鉻,再經(jīng)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(huán)。由于金鈀合金有越磨越光的特點,所以當(dāng)磁鋼在套筒中滑動時,可使摩擦系數(shù)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(yán),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(nèi)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(qiáng)度漆包線繞制的,為了提高線圈的耐溫絕緣強(qiáng)度,在線圈上浸漬一層無機(jī)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(huán);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(jié)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(shù)相近的玻璃在高溫?zé)Y(jié)時與金屬熔封在一起。玻璃燒結(jié)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(jīng)過殼體回到磁鐵的另一端,構(gòu)成一個完整的閉合磁路。當(dāng)傳感器受到振動時線圈與永久磁鐵之間有相對運(yùn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式的傳感器,其慣性元件(質(zhì)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(dāng)振動頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yùn)動9其相對運(yùn)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(zhì)量272較小,而阻尼杯又增加了阻尼系數(shù)C,所以,使傳感器的相對阻尼系數(shù)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(zhì)量減小,卻會使傳感器的固有頻率增加,使低頻響應(yīng)受到限制。因此,為了降低固有頻率,擴(kuò)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(yīng)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(jìn)行測量。所以,這類傳感器不僅在地面測振中有廣泛的應(yīng)用,而且在機(jī)械振動監(jiān)視系統(tǒng)中也獲得了廣泛的應(yīng)用。

對飛機(jī)來說,由于發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的不平衡和空氣動力的作用,都會引起飛機(jī)各部分產(chǎn)生不同程度的振動。當(dāng)振動量過大時,將會造成飛機(jī)構(gòu)件的損壞。因此,為了確保飛行安全,在飛機(jī)設(shè)計和制造過程中,對一些重要部件(如發(fā)動機(jī)、機(jī)身、機(jī)翼等)都必須在地面上進(jìn)行振動試驗,以驗證這些部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,零件加工和裝配是否符合質(zhì)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(jī)載振動監(jiān)視系統(tǒng)是監(jiān)視飛機(jī)在飛行中發(fā)動機(jī)振動變化趨勢的系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)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(fā)動機(jī)上,直接感受發(fā)動機(jī)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(jī)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(yīng)的濾波裝置,使頻率和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的信號能通過,而其他頻率的信號則衰減掉,這就能比較準(zhǔn)確地測出發(fā)動機(jī)的振動速度,經(jīng)過濾波以后的信號經(jīng)放大檢波后,由微安表指示出來。同時又輸出給警告電路,當(dāng)振動量達(dá)到規(guī)定的過負(fù)荷時,信號燈被接通,發(fā)出警告信號,飛行員隨即可采取緊急措施,避免事故發(fā)生。

轉(zhuǎn)速和扭矩傳感器,變磁通(變磁阻)式轉(zhuǎn)速傳感器,變磁通式轉(zhuǎn)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(yīng)線圈和外殼均固定不動,齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上。當(dāng)齒輪隨旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動時,齒輪與軟鐵磁軛之間的氣隙距離隨之變化,從而導(dǎo)致氣隙磁阻以及穿過氣隙的主磁通的變化。結(jié)果在線圈中感應(yīng)出電動勢,其頻率r(Hz)決定于齒數(shù)Ⅳ和轉(zhuǎn)速刀(r/min)的乘積,即

r=u/p     (9-42)

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

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

計數(shù)器是最常用的時序電路之一,它們不僅可用于對脈沖進(jìn)行計數(shù),還可

用于分頻、定時、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖以及其他時序信號。計數(shù)器的種類不勝枚舉,按觸發(fā)器動作分類,可分為同步計數(shù)器和異步計數(shù)器;按計數(shù)數(shù)值增減分類,可分為加計數(shù)器、減計數(shù)器和可逆計數(shù)器;按編碼分類,又可分為二進(jìn)制碼

(簡稱二進(jìn)制)計數(shù)器、BCD碼(亦稱為二一十進(jìn)制)計數(shù)器、循環(huán)碼計數(shù)器。此外,有時也按計數(shù)器的計數(shù)容量來區(qū)分,例如五進(jìn)制、六十進(jìn)制計數(shù)器等,計數(shù)器的容量也稱為模①,一個計數(shù)器的狀態(tài)數(shù)等于其模數(shù)。

二進(jìn)制計數(shù)器,異步二進(jìn)制計數(shù)器,工作原理,圖6.5.8所示是一個4位異步二進(jìn)制計數(shù)器的邏輯圖,它由4個Tu觸發(fā)器組成。計數(shù)脈沖CP通過輸入緩沖器加至觸發(fā)器FF。的時鐘脈沖輸人端,每輸人一個計數(shù)脈沖,FF。翻轉(zhuǎn)一次。FF1、FF2和FF3都以前級觸發(fā)器的Q端輸出作為觸發(fā)信號,當(dāng)O0由1變0時,FF1翻轉(zhuǎn),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(tài)0000(可由CR輸入高電平脈沖使4個觸發(fā)器全部置0)開始,每輸入一個計數(shù)脈沖,計數(shù)器的狀態(tài)就按二進(jìn)制編碼值遞增1,輸人第16個計數(shù)脈沖后,計數(shù)器又回到⑾00狀態(tài)。顯然,該計數(shù)器以16個CP脈沖構(gòu)成一個計數(shù)周期,是模16(″=16)加計數(shù)器。其中,O。的頻率是CP的虧,即實現(xiàn)了2分頻,oI得到CP的4分頻,以此類推,o2、Q3分別對CP進(jìn)行了8分頻和16分頻,因而,計數(shù)器也可作為分頻器使用。