霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器簡介
霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種,這一現(xiàn)象是美國物理學(xué)家霍爾(A.H.Hall,1855-1938)于1879年在研究金屬的
導(dǎo)電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時,在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差,這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。
霍爾效應(yīng)的本質(zhì)是:固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發(fā)生偏移,并在材料兩側(cè)產(chǎn)生電荷積累,形成垂直于電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電勢差即霍爾電壓。正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾系數(shù)。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導(dǎo)電過程的不僅有帶負(fù)電的電子,還有帶正電的空穴。
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器屬于霍爾式傳感器,是利用霍爾效應(yīng)的原理制成的,利用霍爾效應(yīng)使位移帶動霍爾元件在磁場中運動產(chǎn)生霍爾電熱,即把位移信號轉(zhuǎn)換成電熱變化信號的傳感器。
霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器是小型封閉式轉(zhuǎn)速傳感器。通過聯(lián)軸節(jié)與與被測軸連接當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時,將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電脈沖信號,供二次儀表使用。該傳感器具有體積小,結(jié)構(gòu)簡單,無觸點,啟動力矩小等特點,使用壽命長,可靠性高,頻率特性好,并可進行連續(xù)測量。
霍爾轉(zhuǎn)速傳感器是一種小型封閉式傳感器,具有性能穩(wěn)定、功耗小、抗干擾能力強、使用溫度范圍寬等優(yōu)點。其原理是當(dāng)磁力線穿過傳感器上感應(yīng)元件時產(chǎn)生霍爾電勢經(jīng)過霍爾芯片的放大整形后,成力電信號供二次儀表使用。使用時,只要在旋轉(zhuǎn)物體上粘一塊小磁鋼,傳感器固定在離磁鋼一定距離內(nèi),對準(zhǔn)磁鋼S極即可進行測量。
霍爾元件測量誤差及補償
霍爾元件在使用中,存在多種因素影響測量精度,主要原因有兩類:半導(dǎo)體制造工藝和半導(dǎo)體固有特性。其表現(xiàn)為零位誤差和溫度而引起的測量誤差。
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器有幾種不同的結(jié)構(gòu)。磁性轉(zhuǎn)盤的輸入軸與被 測轉(zhuǎn)軸相連,當(dāng)被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時,磁性轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動,固定在磁性轉(zhuǎn)盤附近的霍爾傳感器便可在每一個小磁鐵通過時產(chǎn)生一個相應(yīng)的脈沖,檢測出現(xiàn)單位時間的脈沖數(shù),便可知被測轉(zhuǎn)速。磁性轉(zhuǎn)盤上的小磁鐵數(shù)目的多少決定了傳感器測量轉(zhuǎn)速的分辨率。
輸出信號幅值:高電平5±0.5V,低電平<0.5V
工作條件:環(huán)境溫度0~40℃ 相對濕度:≤85%
外形尺寸:ø52×109㎜
重量:210 g
測量范圍:1Hz~45KHz
輸出方式:低電平有效,驅(qū)動能力不小于15mA
輸出信號:波形:矩形波
幅值:高電平接近供電電源,低電平≤0.5V
供電電源:(4.5~24)VDC,(12~18)V最值
每轉(zhuǎn)脈沖數(shù):與貼的磁片數(shù)量一致
檢測距離:≤4mm
正常工作條件
溫度:-20℃~+80℃
相對濕度:不大于85%
大氣壓力:86KPa~106KPa
周圍無爆炸性、腐蝕性氣體
外形及開孔尺寸
總長:L+21.9(不包括輸出導(dǎo)線)
外螺紋:M12×1
螺紋有效長度:L,L=50,75,100mm
輸出導(dǎo)線:2m
磁電轉(zhuǎn)速傳感器與霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的區(qū)別
磁電轉(zhuǎn)速傳感器是利用電磁感應(yīng)原理,霍爾轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理。磁電轉(zhuǎn)速傳感器一般與此輪盤配套使用,每個吐出的磁旋轉(zhuǎn)到傳感器位置時,傳感器的磁路的磁阻減小,傳感器作出響應(yīng)?;魻栟D(zhuǎn)速傳感器一般與磁鋼...
你好,我是設(shè)計師王宇杭,很高興回答你的問題。 霍爾傳感器是一種當(dāng)交變磁場經(jīng)過時產(chǎn)生輸出電壓脈沖的傳感器。脈沖的幅度是由激勵磁場的場強決定的。
格式:pdf
大?。?span id="zwjrjqx" class="single-tag-height">1.6MB
頁數(shù): 10頁
評分: 4.4
霍爾式傳感器轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計
格式:pdf
大小:1.6MB
頁數(shù): 22頁
評分: 4.6
霍爾傳感器組成的轉(zhuǎn)速測量電路 報告書 姓 名 王強 學(xué) 號 20086553 院、系、部 電氣系 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2008 級 測試技術(shù)課程設(shè)計 1 1 課程設(shè)計任務(wù)書 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工程實踐中,經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合,測量轉(zhuǎn) 速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式采用測速發(fā)電機為檢測元件,得到的 信號是模擬量, 控制系統(tǒng)的硬件部分非常復(fù)雜, 功能單一, 而且系統(tǒng)非常不靈活、 調(diào)試?yán)щy。數(shù)字式通常采用光電編碼器、圓光柵、霍爾元件等為檢測元件,得到 的信號是脈沖信號。單片機技術(shù)的日新月異,特別是高性 能價格比的單片機的出 現(xiàn),轉(zhuǎn)速測量普遍采用以單片機為核心的數(shù)字式測量方法,使得許多控制功能及 算法可以采用軟件技術(shù)來完成。采用單片機構(gòu)成控制系統(tǒng),可以節(jié)約人力資源和 降低系統(tǒng)
分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
針對光電轉(zhuǎn)速傳感器性能指標(biāo)測試必要性和傳統(tǒng)測試儀的局限性,引入實用而高效分布式監(jiān)控系統(tǒng),發(fā)揮集中管理、分散控制優(yōu)勢。AT89C52應(yīng)用系統(tǒng)作為下位機,完成具體測控任務(wù);工控機作為管理級,對系統(tǒng)作全面監(jiān)控和管理。實踐證明:該系統(tǒng)具有技術(shù)先進、功能可靠、實用、安全等特點、從而進一步提高了工作效率。
光電式正多面體轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計
設(shè)計完成的光電式正多面體轉(zhuǎn)速傳感器,實現(xiàn)了測量精度的可調(diào);提出的變周期測量方法,在頻率變化比較大的情況下,相對直接測頻等方法,有更高的測量精度;并分析了光電式轉(zhuǎn)速傳感器的誤差來源,為進一步提高光電式正多面體轉(zhuǎn)速傳感器的測量精度提供了理論根據(jù) 。
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理制成的器械。
霍爾效應(yīng)是指在一個矩形半導(dǎo)體薄片上有一電流通過,此時如有一磁場也作用于該半導(dǎo)體材料上,則在垂直于電流方向的半導(dǎo)體兩端,會產(chǎn)生一個很小的電壓,該電壓就稱為霍爾電壓。當(dāng)磁性材料制成的傳感器轉(zhuǎn)子上的凸齒交替經(jīng)過永久磁鐵的空隙時,就會有一個變化的磁場作用于霍爾元件(半導(dǎo)體材料)上,使霍爾電壓產(chǎn)生脈沖信號。根據(jù)所產(chǎn)生的脈沖數(shù)目即可檢測轉(zhuǎn)速。 解讀詞條背后的知識 機電DIY 輕知計劃簽約作者,教育領(lǐng)域創(chuàng)作者
霍爾轉(zhuǎn)速傳感器!你會判斷好壞嗎?可以試試這個方法
大家好,這里是機電DIY!今天給大家...
2021-07-210閱讀30直接測量電機轉(zhuǎn)速的方法很多,可以采用各種光電傳感器,也可以采用霍爾元件。光電傳感器在工業(yè)上的應(yīng)用可歸納為直射式、反射式、投射式三種基本形式。
直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器由開孔圓盤、光源、光敏元件及縫隙板等組成。開孔圓盤的輸入軸與被測軸相連接,光源發(fā)出的光,通過開孔圓盤和縫隙板照射到光敏元件上被光敏元件所接收,將光信號轉(zhuǎn)為電信號輸出。開孔圓盤上有許多小孔,開孔圓盤旋轉(zhuǎn)一周,光敏元件輸出的電脈沖個數(shù)等于圓盤的開孔數(shù),因此,可通過測量光敏元件輸出的脈沖頻率,得知被測轉(zhuǎn)速,即
n=f/N
式中:n - 轉(zhuǎn)速 f - 脈沖頻率 N - 圓盤開孔數(shù)。
反射式光電傳感器主要由被測旋轉(zhuǎn)部件、反光片(或反光貼紙)、反射式光電傳感器組成,在可以進行精確定位的情況下,在被測部件上對稱安裝多個反光片或反光貼紙會取得較好的測量效果。當(dāng)測試距離近且測試要求不高時,可僅在被測部件上安裝了一片反光貼紙,此時,當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件上的反光貼紙通過光電傳感器前時,光電傳感器的輸出就會跳變一次。通過測出這個跳變頻率f,就可知道轉(zhuǎn)速n。
n=f
如果在被測部件上對稱安裝多個反光片或反光貼紙,那么,n=f/N。N-反光片或反光貼紙的數(shù)量。
投射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的讀數(shù)盤和測量盤有間隔相同的縫隙。測量盤隨被測物體轉(zhuǎn)動,每轉(zhuǎn)過一條縫隙,從光源投射到光敏元件(見光電式傳感器)上的光線產(chǎn)生一次明暗變化,光敏元件即輸出電流脈沖信號(圖1)。反射式光電傳感器在被測轉(zhuǎn)軸上設(shè)有反射記號,由光源發(fā)出的光線通過透鏡和半透膜入射到被測轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時,反射記號對投射光點的反射率發(fā)生變化。反射率變大時,反射光線經(jīng)透鏡投射到光敏元件上即發(fā)出一個脈沖信號;反射率變小時,光敏元件無信號。在一定時間內(nèi)對信號計數(shù)便可測出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速值。