内容正文:
专题六. 磁电式传感器、霍尔式传感器(教案)-《传感器及应用》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 掌握磁电式传感器和霍尔式传感器的工作原理和基本结构。
2. 理解磁电式传感器和霍尔式传感器的特点、优势以及在不同应用领域中的具体应用。
3. 能够区分磁电式传感器和霍尔式传感器之间的异同,以及在不同场景下的适用性。
4. 掌握磁电式传感器和霍尔式传感器的安装位置选择原则,并能够根据实际情况进行合理选择。
5. 具备利用实际案例进行传感器选择和应用的能力,能够根据需求选择合适的传感器并解决问题。
6. 熟悉磁电式传感器和霍尔式传感器的维护、故障排除和日常使用注意事项。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
重点一 磁电式扭矩仪
这种传感器用于变磁通式,其结构示意图如图3-14所示。转子和线圈都固定在传感器轴上,而定子和永磁体固定在传感器的外壳上。转子和定子都有-一对应的齿和槽。测量扭矩时,需用两个传感器将它们的转轴(包括线圈和转子)分别固定在被测轴的两端,它们的外壳固定不动。安装时,一个传感器的定子齿与其转子齿相对,另一个传感器的定子槽与其转转子子齿相对。当被测轴无外加扭矩时,扭转角为零。这时若转轴以一定角速度旋转,则两个传感器产生相位差180°近似正弦波的两个感应电动势。当被测转轴受扭矩时,轴的两端产生扭e o角φ。因此,两个传感器输出的感应电势将因扭矩而产生附加相位差。
重点二 机载振动监视系统
飞机在飞行中由于发动机运转的不平衡和空气动力的作用,都会引起各部分产生不同程度的振动,振动量过大时会造成飞机构件的损坏。因此,为了确保飞行安全,在飞机设计和制造过程中,对一些重要部件如发动机、机身、机翼等,都必须在地面上进行振动试验,以验证这些部件的结构设计是否合理,零件加工和装配是否符合质量要求。在这些振动测试中,常采用磁电式传感器。
重点三 基本电路霍尔元件的基本电路如图3-18所示。控制电流由电源E供给,R。为调节电阻,调节控制电流的大小。霍尔输出端接负载R,R,可以是一般电阻,也可以是放大器的输人电阻或指示器内阻。在磁场与控制电流的作用下,负载上就有电压输出。在实际使用时,1或B或两者同时作为信号输入,而输出信号则正比于I或B或两者乘积。
[真题练讲]
1.(2023年四川省统一考试) 下列哪种传感器在对外部磁场响应时具有较高的响应速度?
A. 磁电式传感器
B. 霍尔式传感器
C. 电感式传感器
D. 电容式传感器
答案:B. 霍尔式传感器
解析:霍尔式传感器在对外部磁场响应时具有较高的响应速度。
2.(2018年吉林省统一考试)磁电式传感器和霍尔式传感器在电力行业中常用于什么应用?
A. 输电线路监测
B. 变电站控制
C. 风力发电机控制
D. 太阳能光伏监测
答案:A. 输电线路监测
解析:磁电式传感器和霍尔式传感器在电力行业中常用于输电线路监测。
3.(2020年四川省统一考试) 下列哪个传感器可以实现对磁场极性的检测,并据此实现正转/反转控制?
A. 磁电式传感器
B. 霍尔式传感器
C. 电容式传感器
D. 光电传感器
答案:B. 霍尔式传感器
解析:霍尔式传感器可以实现对磁场极性的检测,并据此实现正转/反转控制。
4.(2021年四川省统一考试) 以下哪个因素不会影响磁电式传感器和霍尔式传感器的灵敏度?
A. 温度
B. 湿度
C. 磁场强度
D. 电源电压
答案:D. 电源电压
解析:电源电压通常不会影响磁电式传感器和霍尔式传感器的灵敏度。
5.(2020年河南省统一考试) 磁电式传感器和霍尔式传感器在环境监测领域中常用于什么应用?
A. 气象预测
B. 污染监测
C. 地震预警
D. 绿化效果监测
答案:B. 污染监测
解析:磁电式传感器和霍尔式传感器在环境监测领域中常用于污染监测。
[限时练讲]
1. 磁电式传感器和霍尔式传感器在航空领域中常用于什么应用?
A. 飞行姿态控制
B. 机翼形变监测
C. 燃油流量检测
D. 气流速度测量
答案:A. 飞行姿态控制
解析:磁电式传感器和霍尔式传感器在航空领域中常用于飞行姿态控制。
2. 下列哪种传感器具有较高的抗辐射能力,适用于高辐射环境?
A. 磁电式传感器
B. 霍尔式传感器
C. 光电传感器
D. 声波传感器
答案:B. 霍尔式传感器
解析:霍尔式传感器具有较高的抗辐射能力,适用于高辐射环境。
3. 在霍尔元素中,霍尔电压与外部磁场方向呈什么关系?
A. 正比
B. 反比
C. 无关
D. 非线性关系
答案:A. 正比
解析:在霍尔元素中,霍尔电压与外部磁场方向呈正比关系。
4. 磁电式传感器和霍尔式传感器在火箭发动机控制中常用于什么应用?
A. 推力调节
B. 燃料喷射控制
C. 燃烧温度监测
D. 排气压力测量
答案:B. 燃料