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  • 信威电子:致力于定制各类传感器解决方案

  • 2022-11-16 16:23:49 阅读量:215

随着电子技术和自动化的不断发展,其高新技术在各行业中得到了广泛的应用,传感器技术作为常见的自动化技术之一,几乎每个工控设备都在用,我们也对其再熟悉不过了。近年来,以非工频、非正弦为主要特征的变频电量的测量需求越来越大,由于电磁式互感器的频率适用范围较窄,相比之下,霍尔电压、电流传感器的适用频带较宽,且可以用于直流测量,其市场前景广阔。


那么到底霍尔效应传感器到底是怎样一个存在呢?


霍尔效应-概念


在磁感应强度为B的磁场中放置电导体,使电导体垂直于电磁场。当电流I通过电导体时,就会在同时垂直于电流和磁场的方向上产生电势差EH ,这种现象就是霍尔效应(Hall effect)



磁感应强度B=0:                          磁感应强度B:


  


作用于导体的磁感应强度B越大,电势差EH就越大。其表达式为: EH =KHIB


霍尔效应-工作原理


  



霍尔效应-特点


1.霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
2.霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
3.霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm级)。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。



  



霍尔效应-输出特性


线性型霍尔传感器的特性输出电压与外加磁场强度呈线性关系,如图3所示,可见,在B1~B2的磁感应强度范围内有较好的线性度,磁感应强度超出此范围时则呈现饱和状态。


  



开关霍尔输出特性


如图所示,其中BOP为工作点“开”的磁感应强度,BRP为释放点“关”的磁感应强度当外加的磁感应强度。超过动作点Bop时,传感器输出低电平,当磁感应强度降到动作点Bop以下时,传感器输出电平不变,一直要降到释放点BRP时,传感器才由低电平跃变为高电平。Bop与BRP之间的滞后使开关动作更为可靠。



    



霍尔效应-应用


霍尔传感器是由霍尔器件与磁铁配合使用,霍尔传感器主要是感应磁力,按其输出特性分:有线性输出,脉沖输出,开关量输出,霍尔传感器工作电压范围广,工作温度范围广,可靠性高,防尘,防水,防震,体积小。利用霍尔效应,可以制作开关传感器及线性传感器。开关型霍尔传感器广泛应用于位置、位移及转速测量,线性型霍尔传感器广泛应用于磁场及电流、电压的测量。


应用举例



  


  





变速箱转速检测


检测原理图如下:

  


等效原理图如下:

  



在齿轮旋转的过程中,霍尔元件所处的磁场会发生变化,磁通密度也随之发生变化,进而引起霍尔电压变化,如下图:


  






钳形表测量直流电流


我们常常使用的钳形表,测量直流时,基本都是用的霍尔效应来进行测量。


  


其等效原理图如下图所示:


  


驱动电路提供一个恒定的电流,经过霍尔元件形成一个回路,当穿过钳圈的导体上流过直流电流时,会在磁芯内部产生一个恒定的磁通,此时霍尔元件就处于磁场中,就会产生电压差,再经过放大器放大并滤波后就能形成一个与被测导体电流成正比的电压值,再经过采集换算就能得到对应的电流并显示在钳形表上。



深圳市信威电子有限公司成立于2001年,是一家国家高新技术企业。自2015年起凭借自身的技术优势,快速向传感器领域发力。信威电子集研发、生产、销售于一体,拥有专业的管理团队、研发团队,强大的生产能力、精益求精的质量管理体系及完善的售后系统。公司先后在深圳、香港、美国、欧洲等地设立办事处,传感器系列产品已在国内外建立了强大的销售网络及完善的服务体系。截至目前,已拥有37项技术专利,4项发明专利。并积累了20+家世界五百强企业客户。精益求精,解决高端制造瓶颈。


霍尔方案-产品展示


  


  


  


  




信威霍尔传感器展示图:


  


  

  





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