霍爾效應(yīng)傳感器的工作原理及安裝輸出模數(shù)
霍爾效應(yīng)傳感器是一種設(shè)計(jì)用于檢測(cè)霍爾效應(yīng)并將其結(jié)果轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù)的電子設(shè)備,用于打開(kāi)和關(guān)閉電路,提供對(duì)變化磁場(chǎng)的測(cè)量,由嵌入式計(jì)算機(jī)處理或顯示在界面上。1879年,科學(xué)家埃德溫·霍爾發(fā)現(xiàn),如果將磁鐵垂直放置在電流穩(wěn)定的導(dǎo)體上,則在導(dǎo)體中流動(dòng)的電子會(huì)被拉向一側(cè),從而產(chǎn)生電荷電位差(即電壓)。因此,霍爾效應(yīng)代表了導(dǎo)體附近磁場(chǎng)的存在和大小。
霍爾效應(yīng)傳感器使用磁場(chǎng)來(lái)檢測(cè)變量,例如機(jī)械系統(tǒng)的接近度、速度或位移?;魻栃?yīng)傳感器是非接觸式的,這意味著它們不必與物理組件接觸。它們可以根據(jù)其設(shè)計(jì)和預(yù)期功能生成數(shù)字(開(kāi)和關(guān))或模擬(連續(xù))信號(hào)。
霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)和鎖存器打開(kāi)或關(guān)閉?;魻栃?yīng)開(kāi)關(guān)在有磁場(chǎng)時(shí)打開(kāi),在磁鐵移開(kāi)時(shí)關(guān)閉。霍爾效應(yīng)鎖存器在施加正磁場(chǎng)時(shí)打開(kāi)(關(guān)閉)并且即使在移除磁鐵時(shí)也保持打開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)施加負(fù)磁場(chǎng)時(shí),霍爾效應(yīng)鎖存器關(guān)閉(打開(kāi))并保持關(guān)閉,即使磁鐵被移除。
霍爾傳感器采用非接觸式感應(yīng)原理識(shí)別鐵磁性物體。這些傳感器具有極高的開(kāi)關(guān)頻率,特別適合那些必須可靠檢測(cè)高速齒輪的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向的應(yīng)用。
霍爾傳感器的功能原理:
霍爾傳感器內(nèi)有一個(gè)載流半導(dǎo)體元件,該元件受到靜態(tài)永磁體產(chǎn)生的永久預(yù)加磁力的影響。當(dāng)鐵磁性物體穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)強(qiáng)度變化,從而使半導(dǎo)體元件中的電壓發(fā)生相應(yīng)變化。傳感器內(nèi)置的電子模塊將這些正弦電壓信號(hào)處理成放大的方波信號(hào)。
1、安裝方式
安裝霍爾傳感器時(shí),必須確保被測(cè)物體(齒輪)在最大工作距離之內(nèi)。另外,傳感器應(yīng)與齒輪同心對(duì)準(zhǔn)。務(wù)必遵守最小齒輪寬度要求,以確保足夠的信號(hào)量。工作距離和安裝說(shuō)明是指漸開(kāi)線齒輪(DIN 867)。
2、多通道傳感器的旋轉(zhuǎn)方向
對(duì)于每個(gè)輪齒,兩個(gè)霍爾半導(dǎo)體元件輸出兩個(gè)彼此偏移90°的信號(hào),從而能夠采集齒輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。當(dāng)齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通道A在通道B之前。
3、調(diào)整
為確保正常的雙通道輸出功能,多通道霍爾傳感器的霍爾元件必須與輪齒模數(shù)相匹配。傳感器必須借助于標(biāo)記鍵槽與輪齒對(duì)準(zhǔn),并且需要考慮齒輪的模數(shù)。