磁电式速度传感器是利用电磁感应原理将传感器的质量块与壳体的相对速度转换成电压输出。振动速度传感器分为绝对速度传感器和相对速度传感器。如图5.8所示为磁电式相对速度传感器的结构图。它用于测量两个试件之间的相对速度。外壳1固定在一个物体或支架上，保持不动，顶杆6顶住被测试件，磁铁4通过壳体构成磁回路，线圈3置于回路的缝隙中。当被测物体振动时，顶杆跟随被测物体一起振动，固定在顶杆上的线圈则在磁场气隙中运动，线圈因切割磁力线而产生感应电动势e，其大小与线圈运动的线速度v成正比。如果顶杆运动符合下述的跟随条件，则线圈的运动速度就是被测物体的相对振动速度，因而输出电压与被测物体的相对振动速度成正比关系。

相对式测振传感器力学模型如图5.9所示。相对式测振传感器测出的是被测振动件相对于某一参考坐标的运动。如电感式位移传感器、磁电式速度传感器和电涡流式位移传感器等都属于相对式测振传感器。

图5.8　磁电式相对速度传感器的结构图

1—外壳；2—引线；3—线圈；
4—磁铁；5—弹簧；6—顶杆

图5.9　相对式测振传感器

1—变换器；2—壳体；3—活动部分；
4—被测部分；5—弹簧

相对式测振传感器具有两个可作相对运动的部分。壳体2固定在相对静止的物体上，作为参考点。活动的顶杆3用弹簧以一定的初压力压紧在振动物体上，在被测物体振动力和弹簧恢复力的作用下，顶杆跟随被测振动件一起运动，因而和顶杆相连的变换器1将此振动量变为电信号。顶杆的跟随条件是决定该类传感器测量精度的重要条件。其跟随条件简要推导如下：

设顶杆和有关部分的质量为m，弹簧的刚度为k，当弹簧被预压Δx时，则弹簧的恢复力F＝kΔx，该恢复力使顶杆产生的回复加速度a＝F/m，为了使顶杆具有良好的跟随条件，它必须大于被测振动件的加速度，即

式中　amax——被测振动件的最大加速度（如果是简谐振动，amax＝ω2xm，xm为简谐振动的振幅值）。

考虑到F＝kΔx，则

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因而可得

式中　fn——固有频率（fn＝ωn/2π，ωn＝）。

如果在使用中弹簧的压缩量Δx不够大，或者被测物体的振动频率f过高，不能满足上述跟随条件，顶杆与被测物体就会发生撞击。因此相对式传感器只能在一定的频率和振幅范围内工作。

图5.10为磁电式绝对速度传感器的结构图。磁铁4与壳体2形成磁回路，装在芯轴6上的线圈5和阻尼环3组成惯性系统的质量块在磁场中运动。弹簧片1径向刚度很大，轴向刚度很小，使惯性系统既可得到可靠的径向支承，又保证有很低的轴向固有频率。铜制的阻尼环3一方面可增加惯性系统质量、降低固有频率，另一方面又利用闭合铜环在磁场中运动产生的磁阻尼力使振动系统具有适当的阻尼，以减小共振对测量精度的影响，并能扩大速度传感器的工作频率范围，有助于衰减干扰引起的自由振动和冲击。

图5.10　磁电式绝对速度传感器

1—弹簧；2—外壳；3—阻尼环；4—磁铁；5—线圈；6—芯轴；7—引线

磁电式绝对速度传感器的优点是不需要外加电源，输出信号大，可不经调理放大即可远距离传送，这就使其测试系统得到了简化。但是，由于磁电式振动速度传感器中存在机械运动部件，它与被测系统同频率振动，不仅限制了传感器的测量上限，而且其疲劳极限造成传感器的寿命比较短。

常用的磁电式速度传感器的型号及性能见表5.3。

表5.3　常用磁电式速度传感器性能

续表