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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:98
霍爾傳感器功能特點(diǎn)
1、霍爾傳感器可以對(duì)任意波形的電流電壓進(jìn)行測(cè)量,但是普通的傳感器就不具有這種功能,普通傳感器只是用于測(cè)量50Hz正弦波;
2、霍爾傳感器的原邊電路與副邊電路之間的電氣隔離是比較好的,隔離的電壓最高達(dá)到了9600Vrms;
3、霍爾傳感器是一款精度高傳感器,傳感器在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,這樣的測(cè)量精度無論對(duì)于什么波形的測(cè)量都是比較適合的。
4、霍爾傳感器的線性度優(yōu)于0.1%;并且霍爾傳感器是系列產(chǎn)品,電流測(cè)量可達(dá)50KA,電壓測(cè)量可達(dá)6400V。
5、寬帶寬:高帶寬的電流傳感器上升時(shí)間可小于1μs;但是電壓傳感器帶寬較窄,一般在15kHz以內(nèi),6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時(shí)間約500uS,帶寬約700Hz。
霍爾傳感器優(yōu)缺點(diǎn)分析
優(yōu)點(diǎn):
精度高:在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,該精度適合于任何波形的測(cè)量;霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回跳、位置重復(fù)精度高(可達(dá)μm級(jí))。
寬帶寬:高帶寬的電流傳感器上升時(shí)間可小于1μs;但是,電壓傳感器帶寬較窄,一般在15kHz以內(nèi),6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時(shí)間約500uS,帶寬約700Hz。
測(cè)量范圍廣泛:電流測(cè)量可達(dá)50KA,電壓測(cè)量可達(dá)6400V。
結(jié)構(gòu)牢固,體積小,重量輕,壽命長(zhǎng),安裝方便,功耗小,頻率高(可達(dá)1MHZ),耐震動(dòng),不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
缺點(diǎn):
互換性比較差,信號(hào)隨溫度變化,非線性輸出,最好用單片機(jī)進(jìn)行非線性和溫度校正。
霍爾傳感器的檢測(cè)方法
1、開關(guān)型霍爾傳感器的檢測(cè)
開關(guān)型霍爾傳感器的測(cè)試方法如下:首先,找一只2kQ的電阻ILL接于①、③腳之間,并將12V直流電源的正極接于開關(guān)型霍爾傳感器的①腳、負(fù)極接于開關(guān)型霍爾傳感器的②腳(如圖1a所示)。將萬用表置于直流50V擋,紅表筆接⑧腳、黑表筆接②腳,觀察萬用表的指針變化當(dāng)用磁鐵N極接近傳感器的測(cè)試點(diǎn)時(shí),萬用表的指針由高電平端向低電平端偏轉(zhuǎn);當(dāng)磁鐵N極遠(yuǎn)離傳感器的測(cè)試點(diǎn)時(shí),萬用表指針由低電平端向高電平端偏轉(zhuǎn)。如果磁鐵N極接近或遠(yuǎn)離傳感器的測(cè)試點(diǎn)時(shí)萬用表的指針均不偏轉(zhuǎn),則說明該開關(guān)型霍爾傳感器已損壞,應(yīng)及時(shí)更換。
2.線性型霍爾傳感器的檢測(cè)
線性型霍爾傳感器測(cè)試方法如下:首先,將圖1a中電阻ILL換接于②、③腳之間,并將12V直流電源的正極接于線性型霍爾傳感器的①腳、負(fù)極接于線性型霍爾傳感器的②腳。將萬用表置于直流50V擋,萬用表的紅表捧接③腳、黑表棒接②腳。觀察萬用表的指針變化,當(dāng)用磁鐵N極逐漸接近傳感器的測(cè)試點(diǎn)時(shí),萬用表所測(cè)電壓應(yīng)成線性變化,否則,說明該線性型霍爾傳感器已損壞,應(yīng)及時(shí)更換
霍爾傳感器雖然有著非常廣泛的運(yùn)用和很長(zhǎng)的使用壽命,但是霍爾傳感器也是存在一些缺點(diǎn)的,為了讓大家更好的了解霍爾傳感器,下面?zhèn)鞲衅髂切┦陆o大家講講霍爾傳感器應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)是什么。
霍爾傳感器應(yīng)用特點(diǎn)
霍爾傳感器應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)分析
1、霍爾傳感器可以對(duì)任意波形的電流電壓進(jìn)行測(cè)量,但是普通的傳感器就不具有這種功能,普通傳感器只是用于測(cè)量50Hz正弦波;
2、霍爾傳感器的原邊電路與副邊電路之間的電氣隔離是比較好的,隔離的電壓最高達(dá)到了9600Vrms;
3、霍爾傳感器是一款精度高傳感器,傳感器在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,這樣的測(cè)量精度無論對(duì)于什么波形的測(cè)量都是比較適合的。
4、霍爾傳感器的線性度優(yōu)于0.1%;并且霍爾傳感器是系列產(chǎn)品,電流測(cè)量可達(dá)50KA,電壓測(cè)量可達(dá)6400V。
5、寬帶寬:高帶寬的電流傳感器上升時(shí)間可小于1μs;但是電壓傳感器帶寬較窄,一般在15kHz以內(nèi),6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時(shí)間約500uS,帶寬約700Hz。
霍爾傳感器優(yōu)缺點(diǎn)分析
優(yōu)點(diǎn):
精度高:在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,該精度適合于任何波形的測(cè)量;霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回跳、位置重復(fù)精度高(可達(dá)μm級(jí))。
寬帶寬:高帶寬的電流傳感器上升時(shí)間可小于1μs;但是,電壓傳感器帶寬較窄,一般在15kHz以內(nèi),6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時(shí)間約500uS,帶寬約700Hz。
測(cè)量范圍廣泛:電流測(cè)量可達(dá)50KA,電壓測(cè)量可達(dá)6400V。
結(jié)構(gòu)牢固,體積小,重量輕,壽命長(zhǎng),安裝方便,功耗小,頻率高(可達(dá)1MHZ),耐震動(dòng),不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
缺點(diǎn):
互換性比較差,信號(hào)隨溫度變化,非線性輸出,最好用單片機(jī)進(jìn)行非線性和溫度校正。
霍爾傳感器應(yīng)用特點(diǎn)
相信大家都了解霍爾傳感器應(yīng)用特點(diǎn),那么對(duì)于優(yōu)缺點(diǎn)大家肯定不是非常了解,以上就是傳感器那些事為大家介紹的霍爾傳感器應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)分析。
成都的冬天是不是來了,昨天竟開始變得有點(diǎn)小冷了。
估計(jì)米亞羅的紅葉又開始“泛濫”了。
但是我哪里也不去,呆在家里寫日記。
本來我是想接著上一篇,再寫一下直流電機(jī),還有伺服電機(jī)的。
但是,我在看直流電機(jī)文檔時(shí),發(fā)現(xiàn)需要先理解霍爾傳感器。
所以今天還是先說下霍爾傳感器的原理。
這篇日記不長(zhǎng),讀起來也很輕松。
花5分鐘時(shí)間,我們來了解一下霍爾傳感器。
開始吧。
1.霍爾傳感器的原理
說起霍爾傳感器,其實(shí)它的基本原理,還得從我們中學(xué)時(shí)學(xué)過的洛倫茲力說起。
霍爾傳感器的原理,公眾號(hào):羅羅日記左圖:電子受到的洛倫茲力向右。右圖,霍爾感應(yīng):薄板左右兩側(cè)因電勢(shì)差,形成電壓,稱為霍爾感應(yīng)電壓。
我們知道,電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到洛倫茲力(Lorentz force)的作用。
如上,我們先看左邊這幅圖,當(dāng)電子向上運(yùn)動(dòng)時(shí),其產(chǎn)生的電流向下。
好了,我們使用左手定則,讓磁場(chǎng)B的磁感線(射入屏幕)穿入手心,也就是手心向外,并用四指指向電流方向,也就是四指向下,那么,大拇指的方向就是電子的受力方向。
在這幅圖中,電子受力向右。
所以在外磁場(chǎng)的作用下,薄板中的電荷會(huì)向一側(cè)傾斜。
在上面的例子中,電子向右側(cè)傾斜,那么就會(huì)在左右兩邊形成電勢(shì)差。
如右圖,如果用電壓表接在左右兩側(cè),那么會(huì)檢測(cè)到電壓。
這就是霍爾感應(yīng)的基本原理。
檢測(cè)到的電壓叫霍爾感應(yīng)電壓。
如果取走外磁場(chǎng),那么霍爾電壓消失。
如果用形象的圖來表示,霍爾感應(yīng)就像下面這張圖。
i表示電流方向,B表示外磁場(chǎng)方向,V表示霍爾電壓,盒子中的小圓點(diǎn)可以看作是電子。
當(dāng)然,實(shí)際的霍爾傳感器,其實(shí)很小。
下面是一個(gè)霍爾傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
霍爾傳感器工作示意圖:外部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)經(jīng)霍爾感器,產(chǎn)生周期變化的信號(hào),再通過傳感器內(nèi)部電路處理,輸出數(shù)字信號(hào),或者模擬信號(hào)。
其核心就是感應(yīng)外部磁場(chǎng)(輸入),產(chǎn)生電壓(輸出)。
這就是霍爾傳感器的工作原理。
是不是很簡(jiǎn)單。
2.霍爾傳感器的分類
按照輸出量是數(shù)字量還是模擬量,霍爾傳感器分為數(shù)字式和模擬式兩種。
根據(jù)激活和關(guān)閉工作特性,霍爾傳感器又分為單極式和雙極式兩種。
數(shù)字式霍爾傳感器電路圖
數(shù)字式霍爾傳感器輸出量模擬式霍爾傳感器電路圖
模擬式霍爾傳感器輸出量
雙極式霍爾傳感器:分別用磁鐵的兩極來觸發(fā)和釋放霍爾傳感器
單極式霍爾傳感器:僅用磁鐵的S極來觸發(fā)和釋放霍爾傳感器
3.霍爾傳感器的應(yīng)用
上面,我們對(duì)霍爾傳感器的原理和基本類型有了大體的認(rèn)識(shí)。
那么,接下來,我們看看霍爾傳感器有哪些應(yīng)用。
當(dāng)然,首先就是用在直流無刷電機(jī)上。
示意圖如下,具體工作原理我們下一篇再講,這里不過多解釋。
霍爾傳感器在無刷直流電機(jī)中的應(yīng)用:霍爾傳感器感應(yīng)轉(zhuǎn)子的位置,然后告訴控制器怎么改變線圈通電次序。
用作近傳感器探測(cè)紙的存在作為互鎖感應(yīng)
作為速度傳感器
當(dāng)然,實(shí)際上,霍爾傳感器還有更多的應(yīng)用,以上只是部分例子(大部分例子來自Honeywell)。
到這里,我們說了霍爾傳感器的一些應(yīng)用。
那么霍爾傳感器有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢?
4.霍爾傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)
因?yàn)槭抢么鸥性恚曰魻杺鞲衅饔腥缦碌膬?yōu)點(diǎn):
(1)可用于探測(cè)多種物理量,例如位置感應(yīng),速度以及運(yùn)動(dòng)方向的感應(yīng)。
(2)因?yàn)槭枪虘B(tài)設(shè)備,而且沒有活動(dòng)部件,所以不會(huì)出現(xiàn)摩擦及磨損,理論上有無限壽命。
(3)穩(wěn)固,高重復(fù)性,幾乎免維護(hù)。
(4)不受振動(dòng),灰塵和水的影響。
(5)可應(yīng)用于高速測(cè)量,例如大于100KHz,而電容和電感式傳感器在如此高速應(yīng)用時(shí),輸出信號(hào)就會(huì)變得扭曲。
(6)低成本。
(7)體積小,可用于表面貼裝。
當(dāng)然,也正因?yàn)槿绱耍灿幸恍┤秉c(diǎn):
(1)線性霍爾傳感器,測(cè)量距離受限。
(2)因?yàn)槔么判裕酝獠看艌?chǎng)可能會(huì)影響測(cè)量值。
(3)因?yàn)楦邷貢?huì)影響導(dǎo)體電阻,反過來,會(huì)影響載流子的遷移率和霍爾傳感器的靈敏度。
好了,讓我們回顧一下,今天說了哪些東西。
霍爾傳感器的原理,霍爾傳感器的分類,霍爾傳感器的應(yīng)用,霍爾傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。
差不多了,今天就到這里吧。
如果本文對(duì)你有用,留言,點(diǎn)擊好看,點(diǎn)贊都可以,鼓勵(lì)我一下。
如果你有什么想補(bǔ)充的,想對(duì)羅羅說的,都可以在留言區(qū)留言,我看到后會(huì)一一回復(fù)。
對(duì)了,不要太想我,我們下一篇直流電機(jī)的工作原理再見。
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優(yōu)點(diǎn):1、靈敏度較高,2、體積很小,便于制成特殊規(guī)格的探頭,例如只有零點(diǎn)幾毫米厚的磁場(chǎng)強(qiáng)度儀。
缺點(diǎn):互換性差,信號(hào)隨溫度變化,非線性輸出,最好用單片機(jī)進(jìn)行非線性和溫度校正。
優(yōu)點(diǎn):1、靈敏度較高,2、體積很小,便于制成特殊規(guī)格的探頭,例如只有零點(diǎn)幾毫米厚的磁場(chǎng)強(qiáng)度儀。
缺點(diǎn):互換性差,信號(hào)隨溫度變化,非線性輸出,最好用單片機(jī)進(jìn)行非線性和溫度校正。
簡(jiǎn)單,可靠性高,應(yīng)用范圍廣。缺點(diǎn)就是價(jià)格較貴!
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