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德國FHF FHF-9223011000德國FHF FHF-9223011000

FHF        DRGH21 EEX-LL-SIGNALLING HOOT
FHF        2263070110
FHF        BLG 10
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FHF        22200203 Drehspiegelleuchte SL
FHF        AW121162107
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FHF        EL101D鐘擺式料位探測器
FHF    22511303 YL5 24VDC    報警指示燈    蜂鳴器
FHF    21266507    信號放大器    蜂鳴器
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FHF Funke + Huster Fernsig GmbH    22200203    報警指示燈    電笛
FHF GMBH    Type:EL 101 D 3260501    界限開關    感應傳感器
FHF    typ：HP 24VDC ID:21220313    電笛    蜂鳴器
FHF GMBH    HPW11 Nr21225107    報警器    電笛
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FHF    21110105    報警燈    
FHF    iBL2 rot,NO:1118 811 12AX    信號燈（紅色）    
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FHF GMBH    22200402 SLD 1    電笛    電笛
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FHF    11286101    工業    可編程控制器
FHF    BLS30;22415103    報警燈    報警指示燈
FHF    HPW11;21225103    喇叭    蜂鳴器11230020 Wetterfestes efon Fer n 3

折疊編輯本段設計原則
磁電感應式傳感器有兩個基本元件組成:一個是產生恒定直流磁場的磁路系統，為了減小傳 感器體積，一般采用磁鐵;另一個是線圈，由它與磁場中的磁通交鏈產生感應電動勢。感應 電動勢與磁通變化率或者線圈與磁場相對運動速度成正比，因此必須使它們之間有一個相對運 動。作為運動部件，可以是線圈，也可以是磁鐵。所以，必須合理地選擇它們的結構形式、 材料和結構尺寸.以滿足傳感器的基本性能要求。

對于慣性式傳感器，具體計算時，一般是先根據使用場合、使用對象確定結構形式和體積大 小(即輪廓尺寸)，然后根據結構大小初步確定磁路系統，計算磁路以便決定磁感應強度B。這樣，由技術指標給定的靈敏度S值以及確定的B值，由S = e/v= BιN即可求得線圈的匝數N。因為 在確定磁路系統時，氣隙的尺寸已經確定了，線圈的尺寸也已確定，亦即 ι已經確定。根據這些 參數，便可初步確定線圈導線的直徑d。從提高靈敏度的角度來看，B值大，S值也大，因此磁路 結構尺寸應大些。只要結構尺寸允許，磁鐵可盡量大些，并選擇B值大的永磁材料，匝數N也可 取得大些。當然具體計算時導線的增加也是受其他條件制約的，各參數的選擇要統一考慮，盡量從優。

折疊編輯本段分類
一般分為兩種:(1)磁電感應式(2)霍爾式

折疊霍爾式
霍爾效應

置于磁場中的導體(或半導體)，當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向會產生電動勢(霍爾電勢)，原因是電荷受到洛倫茲力的作用。

定向運動的電子除受到洛侖茲力外，還受到霍爾電場的作用，當fl=fE時，達到平衡，此時

基本結構

霍爾元件的基本結構圖如下:

基本特性

(1)額定激勵電流和最大允許激勵電流當霍爾元件自身溫升10度時所流過的激勵電流以元件最大溫升為限制所對應的激勵電流

(2)輸入電阻和輸出電阻激勵電極間的電阻電壓源內阻

(3)不等位電勢和不等位電阻當霍爾元件的激勵電流為I時，若元件所處位置磁感應強度為零，此時測得的空載霍爾電勢。不等位電勢就是激勵電流經不等位電阻所產生的電壓。

(4)寄生直流電勢

(5)霍爾電勢溫度系數

誤差補償

(1)零點誤差:

不等位電勢:①電極引出時偏斜，②半導體的電阻特性(等勢面傾斜)造成。③激勵電極接觸不良。

寄生直流電勢:由于霍耳元件是半導體，外接金屬導線時，易引起PN節效應，當電流為交流電時，整個霍耳元件形成整流效應，PN節壓降構成寄生直流電勢，帶來輸出誤差。

補償方法

制作工藝上保證電極對稱、歐姆接觸

電路補償

(2)霍爾元件的溫度補償

誤差原因:溫度變化時，KH,Ri(輸入電阻)變化

補償辦法

1.對溫度引起的I進行補償。采用恒流源供電。但只能減小由于輸入電阻隨溫度變化所引起的激勵電流的變化的影響。

2.對KHI乘積項同時進行補償。采用恒流源與輸入回路并聯電阻。如圖所示:

折疊應用
(1)霍爾式位移傳感器工作原理圖:如圖所示

(2)幾種霍爾式轉速傳感器的結構:如圖所示:

(3)霍爾計數裝置的工作示意圖及電路圖:如圖所示:

折疊編輯本段傳遞矩陣
一.傳遞矩陣

一.機械阻抗下圖(a)所示的質量為m、彈簧剛度為k，阻尼系數為c的單自由度機械振動系統。設在力F作用下產生的振動速度和位移分別為v(圖中即ν)和x，由此可列出力平衡方程

下圖(b)所示的由電阻R、電感L和電容C組成的串聯電路，設電源電壓為u，回路電流為i、電荷為q。由此可列出電壓平衡方程

這兩個微分方程式雖然機電內容不同，但形式相同。因此，這兩個系統為一對相似系統。一個系統可以根據求解它的微分方程來討論其動態特性，故上述兩相似系統的動態特性必然*，可以實現機電模擬。

一對相似系統

(a)單自由度機械振動系統;(b)RLC串聯電路

在電路中存在著電阻抗，它是將電流與電壓聯系起來的一個參數，可以設想，如同電路中的電阻抗一樣，假設機械系統存在"機械阻抗"ZM。類似于電系統，由*個式子可得

可見ZM是將機械系統 中某一點上的運動響 應與引起這個運動的力聯系起來的一個參數。由此可得，作簡諧運動的線性機械系統的機械阻抗的定義為

機械阻抗ZM(復數)=激振力(復數)/運動響應(復數)

引用機械阻抗概念來分析機械系統的動態特性，就可以用簡單的代數方法求得描述動態特性的傳遞函數，而不必求解微分方程。

折疊編輯本段磁電應用
測振傳感器

磁電式傳感器主要用于振動測量。其中慣性式傳感器不需要靜止的基座作為參考基準，它直接安裝在振動體上進行測量，因而在地面振動測量及機載振動監視系統中獲得了廣泛的應用。

常用地測振傳感器有動鐵式振動傳感器、圈式振動速度傳感器等。

(一).測振傳感器的應用

航空發動機、各種大型電機、空氣壓縮機、機床、車輛、軌枕振動臺、化工設備、各種水、氣管道、橋梁、高層建筑等，其振動監測與研究都可使用磁電式傳感器。

(二).測振傳感器的工作特性

振動傳感器是典型的集中參數m、k、c二階系統。作為慣性式測振傳感器，要求選擇較大的質量塊m和較小的彈簧常數k。

這樣，在較高振動頻率下，由于質量塊大慣性而近似相對大地靜止。這時，振動體(同傳感器殼體)相對質量塊的位移y(輸出)就可真實地反映振動體相對大地的振幅x(輸入)。

磁電式力發生器與激振器

前已指出磁電式傳感器具有雙向轉換特性，其逆向功能同樣可以利用。如果給速度傳感器的線圈輸入電量，那么其輸出量即為機械量。

在慣性儀器--陀螺儀與加速度計中廣泛應用的動圈式或動鐵式直流力矩器就是上述速度傳感器的逆向應用。它在機械結構的動態實驗中是非常重要的設備，用以獲取機械結構的動態參數，如共振頻率、剛度、阻尼、振動部件的振型等。

除上述應用外，磁電式傳感器還常用于扭矩、轉速等測量。
可以作為傳感器用，用于計數，限位等等。有一種自行車碼表傳感器，就是在輻條上裝上磁鐵，在前叉上干簧管構成的。裝在門上，可作為開門時的報警、問候等。在"斷線報警器"的制作中，也會用到干簧管。

折疊編輯本段成分結構
1.干簧管結構:把兩片即導電又導磁的材料組成的平行各種干簧管的封入充有惰性氣體的玻璃管中組成的開關元件。一端重疊并有一定的空隙，便于形成接點。

2.干簧管的接點形式有兩種:一是常開接點(H)型，平時打開，只有被磁化時，接點才結合;二是轉換接點的單簧管:結構上有三個，*片用只導電不導磁的材料做成，第二第三用即導電又導磁的材料做成，上中下依次是1,3,2。平時，由于彈力的作用，1、3相連;當有外界磁力，2、3磁化，相吸。從而形成一個轉換開關。
電感式傳感器 inductance type transducer 電感式傳感器是利用電磁感應把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動等轉換成線圈的自感系數和互感系數的變化，再由電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，實現非電量到電量的轉換。

折疊編輯本段概述
如

圖:

圖中介紹的是自感式傳感器。由鐵心和線圈構成的將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數和材料導磁系數都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當把線圈接入測量電路并接通激勵電源時，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器的特點是:①無活動觸點、可靠度高、壽命長;②分辨率高;③靈敏度高;④線性度高、重復性好;⑤測量范圍寬(測量范圍大時分辨率低);⑥無輸入時有零位輸出電壓，引起測量誤差;⑦對激勵電源的頻率和幅值穩定性要求較高;⑧不適用于高頻動態測量。電感式傳感器主要用于位移測量和可以轉換成位移變化的機械量(如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動、應變、流量、厚度、液位、比重、轉矩等)的測量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實際應用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。

變間隙型電感傳感器 這種傳感器的氣隙δ隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖1)。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧。δ一般取在0.1~0.5毫米之間。

變面積型電感傳感器 這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對覆蓋面積(即磁通截面)隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖2)。它的靈敏度為常數，線性度也很好。

螺管插鐵型電感傳感器 它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低，結構簡單，便于制作。

折疊編輯本段定義
電感式傳感器--利用電磁感應原理 將被測非電量如位移、壓力、流量、振動等轉換成線圈自感系數L或互感系數M的變化，再由測量電路轉換為電壓或電流的變化量的輸出。

折疊編輯本段分類
(1)變磁阻式傳感器--自感式

(2)差動變壓器式傳感器--互感式

(3)電渦流式傳感器--電渦流式

折疊編輯本段應用
電感式傳感器具有結構簡單、動態響應快、易實現非接觸測量等突出的優點，特別適合用于酸類，堿類，氯化物，有機溶劑，液態CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面等液位測量，目前在冶金、石油、化工、煤炭、水泥、糧食等行業中應用廣泛。

折疊編輯本段設計原則
磁電感應式傳感器有兩個基本元件組成:一個是產生恒定直流磁場的磁路系統，為了減小傳 感器體積，一般采用磁鐵;另一個是線圈，由它與磁場中的磁通交鏈產生感應電動勢。感應 電動勢與磁通變化率或者線圈與磁場相對運動速度成正比，因此必須使它們之間有一個相對運 動。作為運動部件，可以是線圈，也可以是磁鐵。所以，必須合理地選擇它們的結構形式、 材料和結構尺寸.以滿足傳感器的基本性能要求。

對于慣性式傳感器，具體計算時，一般是先根據使用場合、使用對象確定結構形式和體積大 小(即輪廓尺寸)，然后根據結構大小初步確定磁路系統，計算磁路以便決定磁感應強度B。這樣，由技術指標給定的靈敏度S值以及確定的B值，由S = e/v= BιN即可求得線圈的匝數N。因為 在確定磁路系統時，氣隙的尺寸已經確定了，線圈的尺寸也已確定，亦即 ι已經確定。根據這些 參數，便可初步確定線圈導線的直徑d。從提高靈敏度的角度來看，B值大，S值也大，因此磁路 結構尺寸應大些。只要結構尺寸允許，磁鐵可盡量大些，并選擇B值大的永磁材料，匝數N也可 取得大些。當然具體計算時導線的增加也是受其他條件制約的，各參數的選擇要統一考慮，盡量從優。

折疊編輯本段分類
一般分為兩種:(1)磁電感應式(2)霍爾式

折疊霍爾式
霍爾效應

置于磁場中的導體(或半導體)，當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向會產生電動勢(霍爾電勢)，原因是電荷受到洛倫茲力的作用。

定向運動的電子除受到洛侖茲力外，還受到霍爾電場的作用，當fl=fE時，達到平衡，此時

基本結構

霍爾元件的基本結構圖如下:

基本特性

(1)額定激勵電流和最大允許激勵電流當霍爾元件自身溫升10度時所流過的激勵電流以元件最大溫升為限制所對應的激勵電流

(2)輸入電阻和輸出電阻激勵電極間的電阻電壓源內阻

(3)不等位電勢和不等位電阻當霍爾元件的激勵電流為I時，若元件所處位置磁感應強度為零，此時測得的空載霍爾電勢。不等位電勢就是激勵電流經不等位電阻所產生的電壓。

(4)寄生直流電勢

(5)霍爾電勢溫度系數

誤差補償

(1)零點誤差:

不等位電勢:①電極引出時偏斜，②半導體的電阻特性(等勢面傾斜)造成。③激勵電極接觸不良。

寄生直流電勢:由于霍耳元件是半導體，外接金屬導線時，易引起PN節效應，當電流為交流電時，整個霍耳元件形成整流效應，PN節壓降構成寄生直流電勢，帶來輸出誤差。

補償方法

制作工藝上保證電極對稱、歐姆接觸

電路補償

(2)霍爾元件的溫度補償

誤差原因:溫度變化時，KH,Ri(輸入電阻)變化

補償辦法

1.對溫度引起的I進行補償。采用恒流源供電。但只能減小由于輸入電阻隨溫度變化所引起的激勵電流的變化的影響。

2.對KHI乘積項同時進行補償。采用恒流源與輸入回路并聯電阻。如圖所示:

折疊應用
(1)霍爾式位移傳感器工作原理圖:如圖所示

(2)幾種霍爾式轉速傳感器的結構:如圖所示:

(3)霍爾計數裝置的工作示意圖及電路圖:如圖所示:

折疊編輯本段傳遞矩陣
一.傳遞矩陣

一.機械阻抗下圖(a)所示的質量為m、彈簧剛度為k，阻尼系數為c的單自由度機械振動系統。設在力F作用下產生的振動速度和位移分別為v(圖中即ν)和x，由此可列出力平衡方程

下圖(b)所示的由電阻R、電感L和電容C組成的串聯電路，設電源電壓為u，回路電流為i、電荷為q。由此可列出電壓平衡方程

這兩個微分方程式雖然機電內容不同，但形式相同。因此，這兩個系統為一對相似系統。一個系統可以根據求解它的微分方程來討論其動態特性，故上述兩相似系統的動態特性必然*，可以實現機電模擬。

一對相似系統

(a)單自由度機械振動系統;(b)RLC串聯電路

在電路中存在著電阻抗，它是將電流與電壓聯系起來的一個參數，可以設想，如同電路中的電阻抗一樣，假設機械系統存在"機械阻抗"ZM。類似于電系統，由*個式子可得

可見ZM是將機械系統 中某一點上的運動響 應與引起這個運動的力聯系起來的一個參數。由此可得，作簡諧運動的線性機械系統的機械阻抗的定義為

機械阻抗ZM(復數)=激振力(復數)/運動響應(復數)

引用機械阻抗概念來分析機械系統的動態特性，就可以用簡單的代數方法求得描述動態特性的傳遞函數，而不必求解微分方程。

折疊編輯本段磁電應用
測振傳感器

磁電式傳感器主要用于振動測量。其中慣性式傳感器不需要靜止的基座作為參考基準，它直接安裝在振動體上進行測量，因而在地面振動測量及機載振動監視系統中獲得了廣泛的應用。

常用地測振傳感器有動鐵式振動傳感器、圈式振動速度傳感器等。

(一).測振傳感器的應用

航空發動機、各種大型電機、空氣壓縮機、機床、車輛、軌枕振動臺、化工設備、各種水、氣管道、橋梁、高層建筑等，其振動監測與研究都可使用磁電式傳感器。

(二).測振傳感器的工作特性

振動傳感器是典型的集中參數m、k、c二階系統。作為慣性式測振傳感器，要求選擇較大的質量塊m和較小的彈簧常數k。

這樣，在較高振動頻率下，由于質量塊大慣性而近似相對大地靜止。這時，振動體(同傳感器殼體)相對質量塊的位移y(輸出)就可真實地反映振動體相對大地的振幅x(輸入)。

磁電式力發生器與激振器

前已指出磁電式傳感器具有雙向轉換特性，其逆向功能同樣可以利用。如果給速度傳感器的線圈輸入電量，那么其輸出量即為機械量。

在慣性儀器--陀螺儀與加速度計中廣泛應用的動圈式或動鐵式直流力矩器就是上述速度傳感器的逆向應用。它在機械結構的動態實驗中是非常重要的設備，用以獲取機械結構的動態參數，如共振頻率、剛度、阻尼、振動部件的振型等。

除上述應用外，磁電式傳感器還常用于扭矩、轉速等測量。
可以作為傳感器用，用于計數，限位等等。有一種自行車碼表傳感器，就是在輻條上裝上磁鐵，在前叉上干簧管構成的。裝在門上，可作為開門時的報警、問候等。在"斷線報警器"的制作中，也會用到干簧管。

當磁鐵靠近干簧管時，或者由繞在干簧管上面的線圈通電后形成磁場使磁化時，的接點就會感應出極性相反的磁極。由于磁極極性相反而相互吸引，當吸引的磁力超過的抗力時，分開的接點便會吸合;當磁力減小到一定值時，在抗力的作用下接點又恢復到初始狀態。這樣便完成了一個開關的作用。因此可以作為傳感器用，用于計數，限位等等。有一種自行車公里計，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上兩個的干簧管構成的。裝在門上，可作為開門時的報警、問候等。在"斷線報警器"的制作中，也會用到干簧管。

折疊編輯本段成分結構
1.干簧管結構:把兩片即導電又導磁的材料組成的平行各種干簧管的封入充有惰性氣體的玻璃管中組成的開關元件。兩一端重疊并有一定的空隙，便于形成接點。

2.干簧管的接點形式有兩種:一是常開接點(H)型，平時打開，只有被磁化時，接點才結合;二是轉換接點的單簧管:結構上有三個，*片用只導電不導磁的材料做成，第二第三用即導電又導磁的材料做成，上中下依次是1,3,2。平時，由于彈力的作用，1、3相連;當有外界磁力，2、3磁化，相吸。從而形成一個轉換開關。
電感式傳感器 inductance type transducer 電感式傳感器是利用電磁感應把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動等轉換成線圈的自感系數和互感系數的變化，再由電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，實現非電量到電量的轉換。

折疊編輯本段概述
如

圖:

圖中介紹的是自感式傳感器。由鐵心和線圈構成的將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數和材料導磁系數都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當把線圈接入測量電路并接通激勵電源時，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器的特點是:①無活動觸點、可靠度高、壽命長;②分辨率高;③靈敏度高;④線性度高、重復性好;⑤測量范圍寬(測量范圍大時分辨率低);⑥無輸入時有零位輸出電壓，引起測量誤差;⑦對激勵電源的頻率和幅值穩定性要求較高;⑧不適用于高頻動態測量。電感式傳感器主要用于位移測量和可以轉換成位移變化的機械量(如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動、應變、流量、厚度、液位、比重、轉矩等)的測量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實際應用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。

變間隙型電感傳感器 這種傳感器的氣隙δ隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖1)。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧。δ一般取在0.1~0.5毫米之間。

變面積型電感傳感器 這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對覆蓋面積(即磁通截面)隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖2)。它的靈敏度為常數，線性度也很好。

螺管插鐵型電感傳感器 它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低，結構簡單，便于制作。

折疊編輯本段定義
電感式傳感器--利用電磁感應原理 將被測非電量如位移、壓力、流量、振動等轉換成線圈自感系數L或互感系數M的變化，再由測量電路轉換為電壓或電流的變化量的輸出。

折疊編輯本段分類
(1)變磁阻式傳感器--自感式

(2)差動變壓器式傳感器--互感式

(3)電渦流式傳感器--電渦流式

折疊編輯本段應用
電感式傳感器具有結構簡單、動態響應快、易實現非接觸測量等突出的優點，特別適合用于酸類，堿類，氯化物，有機溶劑，液態CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面等液位測量，目前在冶金、石油、化工、煤炭、水泥、糧食等行業中應用廣泛。