首页 » 科学 » 霍尔效应传感器的特殊应用_霍尔_传感器

霍尔效应传感器的特殊应用_霍尔_传感器

乖囧猫 2025-01-04 14:49:34 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

1 双极性开关型霍尔效应传感器

成品霍尔传感器在芯片封装时无统一标准,或用磁体的S极触发,或用N极触发,当磁体是嵌入固定时,用户在掩护和改换时须要对磁体极性做出判别,运用不便。
双极性开关型霍尔传感器则无须判别磁体极性,具有很大的灵巧性和方便性。

霍尔效应传感器的特殊应用_霍尔_传感器 霍尔效应传感器的特殊应用_霍尔_传感器 科学

1.1 基本事理

霍尔效应传感器的特殊应用_霍尔_传感器 霍尔效应传感器的特殊应用_霍尔_传感器 科学
(图片来自网络侵删)

霍尔芯片SS3144的某一个感应面为磁体的S极敏感,假设该面为s面,那么另一壁一定是N极敏感,假设该面叫N面。

将两个开关型霍尔芯片A、B贴近叠放在一起,A芯片在前且s面朝外,B芯片在后且N面朝外,两芯片的开路输出0a、0b连接作为一个输出端,共用同一电源,并封装在一个铜质罗栓装置中,芯片的浸染面朝向磁体的磁极N或S,构造事理拜会图1。

1.2 实现方法 由于A、B芯片前后叠放,磁场要穿过A芯片浸染B芯片的敏感面,显然B芯片的灵敏度会有所低落。
实验证明磁体对底层B芯片的触发间隔与A芯片比较减少1.5mm旁边,为补偿B芯片灵敏度的降落,可通过在其背后衬加一小铁磁质材料的方法来补偿。
稀土磁钢的磁场无须补偿就能够穿过A芯片并能浸染触发B芯片,当S极靠近传感器时,A芯片输出,N极靠近传感器时,B芯片输出。
这样,无论磁体的那个磁极靠近传感器,总有一个芯片输出,而对磁体的极性无需关心。
双极性开关型霍尔效应传感器优点是无须关心磁体极性,传感器的互换性强,改换掩护方便。
不敷的是采取两个芯片,本钱稍有增加,B芯片的浸染间隔轻微减少。

2 霍尔效应高速旋转编码器

精确丈量旋转角时常采取光电旋转编码器来实现,但在利用环境恶劣和精度哀求不高的场合,利用光电旋转编码器会造成系统本钱过高,为提高可靠性一样平常采取多个廉价可靠的开关型霍尔效应传感器按不同的角度位置安装,用旋转的磁体分别掠过传感器的浸染面来采样。
当采样点较多时,这种方法利用的传感器数量和旗子暗记线较多,安装不便,且占用掌握系统接口资源较多。

2.1 基本事理 同双极性开关型霍尔效应传感器,不同点是A、B两芯片分别输出。
个中芯片A作为起始”零点”脉冲输出,芯片B作为旋转角度”顺序”脉冲输出,无论采样点是多少,只需安装一支旋转编码传感器,一条四芯电缆线,占用两个别系接口,构造事理拜会附图1。

2.2 实现方法 安装磁体时,个中只有一个比如s极朝向传感器的浸染面,其它磁体N极朝向浸染面,当磁体旋转时,s极浸染开关型霍尔效应旋转编码器时,编码器输出一个零点脉冲,而N极浸染旋转编码器时则是序列脉冲输出,由掌握系统做出判断和计量,见附图1。
由于磁体间有较大间隙,零点脉冲与序列脉冲并不重叠,采取两线输入,掌握系统的软件处理非常大略。

这种传感器优点是用一个传感器代替多个传感器,安装大略本钱低,采样点越多,优胜性越明显。
不敷的是两个输出的脉冲宽度与旋转速率有关;采样点较多时,须要较大直径的磁体安装轮。
在印刷设备的程序掌握系统中,采取了开关型霍尔效应旋转编码器,简化了系统设计,减少了传感器数量。

3 磁偏置霍尔效应高速齿轮靠近开关

电容或电感式靠近开关由于事情频率低,难以知足高速旋转的丈量。
而能知足高速丈量的齿轮传感器则价格相对昂贵。
可利用开关型霍尔效应传感器芯片设计廉价的高速霍尔效应靠近开关,拜会附图2。

3.1 基本事理 开关型霍尔效应传感器对磁感应强度有一临界值,磁感应强度超过临界值时霍尔芯片被触发输出。
采取顺磁物质或加大磁通量,可增强磁感应强度,铁质齿轮恰好能知足这一哀求。

3.2 实现方法 将一小型高强度磁体与霍尔芯片封装在一个传感器中,磁体与芯片的间隔稍大于临界触发间隔,这时芯片无输出,相称于给芯片预加一磁偏置。
当铁磁质靠近传感器时,由于铁磁质产生较强的附加磁场,与原磁感应强度方向相同,加强了浸染于霍尔芯片的磁感应强度,当强度大于临界触发强度时芯片有靠近旗子暗记输出。
这种传感器的优点是丈量速率高达10KHz,且本钱低廉。
在高温、高湿、飞花落尘严重的恶劣环境中,性能稳定,效果较好。
不敷的是这种设计只能检测铁磁质,浸染间隔稍近,须选用磁感应强度长期稳定的磁体。

4 霍尔效应可逆计量传感器

光电可逆计量传感用具有较为繁芜的转换电路和机器传动装置,价格相对昂贵,安装精度哀求高,存在传动摩擦,不利于高速连续运转。
利用锁存型霍尔效传感器合营大略的转化电路可实现可逆计量,战胜了光电可逆计量传感器的缺陷,性能价格比高。

4.1 基本事理 锁存型霍尔效应传感器A3290具有触发锁存特点,需采取磁体的N、s极交替触发才有旗子暗记输出,单极性磁极触发不能输出连续脉冲,因此N、S极间隔影响输出脉冲宽度。
利用这一特点,合理安排磁极安装位置,锁存型霍尔效传感器可设计转向剖断传感器,用于可逆计量。

4.2 实现方法 双磁铁采取非对称安装,个中一个磁铁的s极朝外,另一个N极朝外,拜会图3。
假设s极置位霍尔传感器HL,N极复位传感器,显然磁极顺时针和逆时针分别掠过HL时,输出脉冲宽度不同。
电路中IC为六施密特触发器,IC—B和IC—C将HL的输出旗子暗记反相并分为两路旗子暗记,一起输入到由R1、C1与IC—A构成的微分电路,输出计量脉冲。
另一起输入到由R2、C2与IC—D构成的积分电路。
合理选取R2、C2参数,使积分电路对宽脉冲能够积分到IC—D的输入门限电压,而对窄脉冲则不能。
显然磁铁逆时针迁徙改变时IC—D输出高电平,顺时针旋转时IC—D输出低电平。
采样轮的正反转得到判断,并输出可逆计量掌握电平。

这种传感器的优点是电路大略,特殊适于高速旋转采样系统,不敷的是低速旋转会影响判断。
实际运用时为改动低速缺陷,采样轮直径只管即便大,S、N极要只管即便靠近。

霍尔效应传感器技能成熟、运用广泛,但其衍生产品大多具有专用特点,价格相对昂贵。
基于价格低廉开关型霍尔传感器设计的几种分外用法传感器,电路大略,可与芯片一起封装。
设计得当的采样轮,可实现上述几种传感器的相应功能,对付简化设计、提高稳定性、可靠性和降落掌握系统本钱,具有现实意义。

@http://www.sumzi.com/new201509/news_info.aspx?id=9723

相关文章

民航代码,航空业的“语言密码”

民航代码,作为航空业的“语言密码”,在保障航班运行安全、提高航空服务效率等方面发挥着至关重要的作用。本文将从民航代码的起源、分类、...

科学 2025-01-06 阅读0 评论0