电动式传感器的结构有多种:按力学原理可分为惯性式电动传感器和相对式电动传感器;按活动部件不同又可分为动钢型电动传感器和动圈型电动传感器。动钢型电动传感器一般都做成惯性式而动圈型电动式传感器则有惯性式和相对式两种。
动钢型电动传感器
它由固定于壳体上的线圈和上下由弹簧支撑的磁钢组成。外壳用磁性材料(例如铬钢)制成。磁钢发出的磁力线在线圈内从磁钢的一端出发经壳体到达磁钢的另一端构成闭合磁路。传感器的外壳刚性地固定于被测振动物体上,随之振动。由于磁钢的质量较大、弹簧较软,对于足够高的振动频率,磁钢因惯性来不及随振动物体一起振动而接近于静止。换言之,物体的振动频率远高于传感器的固有振动频率。此时,磁钢与壳体的相对位移接近于振动物体的绝对位移,线圈则切割磁力线。由法拉第电磁感应原理可知,线圈中感应电势E=V,式中为取决于磁感应强度、线圈长度和匝数的常数,V为振动速度。E与V成线性关系。当V很小时,惯性力不足以克服摩擦力而使输出电压呈现非线性。而当 V过大时,由于弹簧超出的弹性变形范围,输出又呈现饱和。
惯性式动圈型电动传感器
它的磁钢与壳体固定在一起。芯轴穿过磁钢的中心孔,并由上下两片柔软的球面弹簧片支撑在壳体上。芯轴的一端固定有线圈,另一端固定有铜质阻尼杯。因其惯性质量由线圈、阻尼杯和芯轴组成,所以相对于壳体而言,称为动圈型。这种传感器适用于测量高频振动。
相对式动圈型电动传感器
它的结构比惯性式动圈型只多了一个顶杆。但簧片的刚度不能太小,根据测量对象的不同可选用各种刚度的簧片。测量时,将传感器外壳固定于被测振动物体上,顶杆固定于不动的参考面上,并给簧片以一定预压力;或反之,传感器不动,顶杆随被测物体运动。在这种结构中线圈和磁筒之间的相对运动速度直接等于物体的振动速度,线圈以相对速度切割磁力线,使传感器输出正比于振动速度的电压信号。它的测量频率下限可达到零,因此适用于低频振动速度测量 。