霍尔传感器用途
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。
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℃。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。
位移测量
两块磁铁同极性相对放置,将线性型霍尔传感器置于中间,其磁感应强度为零,这个点可作为位移的零点,当霍尔传感器在Z轴上作△Z位移时,传感器有一个电压输出,电压大小与位移大小成正比。
力测量
如果把拉力、压力等参数变成位移,便可测出拉力及压力的大小,按这一原理可制成的力传感器。
角速度测量
在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢,霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处,圆盘旋转一周,霍尔传感器就输出一个脉冲,从而可测出转数(计数器),若接入频率计,便可测出转速。
线速度测量
如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上,当装在运动车辆上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。
霍尔传感器优点
1、霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波;
2、 原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离,隔离电压可达9600Vrms;
3、精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量;
4、线性度好:优于0.1%;
5、宽带宽:高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs;但是,电压传感器带宽较窄,一般在15kHz以内,6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS,带宽约700Hz。
6、测量范围:霍尔传感器为系列产品,电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。
霍尔电流传感器使用时,需遵循以意事项:
1、为了得到较好的动态特性和灵敏度,注意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径。
2、使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈,且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路,则其磁路被磁化,而产生剩磁,影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M),发生这种情况时,要行退磁处理。其方法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通一同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值。
3、霍尔传感器都具有较强的抗外磁场干扰能力,但是,为了获得较高的测量准确度,当有较强的磁场干扰时,要采取适当的措施来解决。通常方法有:
调整模块方向,使外磁场对模块的影响小;
在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩。
4、测量的佳精度是在额定值下得到的,当被测电流远低于额定值时,要获得佳精度,原边可使用多匝,但是,需要注意导线的空间位置(参照条)。
霍尔原理电流传感器是基于霍尔磁平衡原理(闭环)和霍尔直测式(开环)两种基本原理。
开环电流传感器的原理:原边电流IP产生的磁通被磁芯聚集在磁路中,霍尔元件固定在很小的气隙中,对磁通进行线性检测,霍尔器件输出的霍尔电压经过电路处理后,副边输出与原边波形一致的跟随输出电压,此电压能够反映原边电流的变化。
霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流,从直流电到几十千赫兹的交流电,其所依据的工作原理主要是霍尔效应,
当原边导线经过电流传感器时,①原边电流IP会产生磁力线,②原边磁力线集中在磁芯周围,③内置在磁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁力线成正比的大小仅几毫伏的电压,④电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS,⑤并存在以下关系式:
(1)
其中,IS—副边电流;
IP—原边电流;
NP—原边线圈匝数;
NS—副边线圈匝数;
NP/NS—匝数比,一般取NP=1。
电流传感器的输出信号是副边电流IS,它与输入信号(原边电流IP)成正比,IS一般很小,只有100~400mA。如果
输出电流经过测量电阻RM,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的输出电压信号。
闭环霍尔电流传感器
闭环霍尔电流传感器又叫霍尔磁平衡式电流传感器,它是在上述原理的基础,加上了磁平衡原理,即集磁环将原边电流所产生的磁场聚集后,作用于霍尔元件,使其有电压信号输出,经放大输入到功率放大器,输出补偿电流流经次级补偿线圈。级次线圈产生的磁场与原边电流产生的磁场相反,因而补偿了原边磁场,使霍尔输出逐渐减小,当原次级磁场相等时,补偿电流不再增大,这就是磁平衡原理。这种线路主要由磁电转换部分、放大电路部分及驱动补偿线路部分等组成。
1 型号说明
闭环霍尔电流传感器又叫霍尔磁平衡式电流传感器,它是在上述原理的基础,加上了磁平衡原理,即集磁环将原边电流所产生的磁场聚集后,作用于霍尔元件,使其有电压信号输出,经放大输入到功率放大器,输出补偿电流流经次级补偿线圈。级次线圈产生的磁场与原边电流产生的磁场相反,因而补偿了原边磁场,使霍尔输出逐渐减小,当原次级磁场相等时,补偿电流不再增大,这就是磁平衡原理。这种线路主要由磁电转换部分、放大电路部分及驱动补偿线路部分等组成。
2 型号说明
3规格尺寸
3.1 AHBC-LTA外形尺寸
3.2 AHBC-LT1005外形尺寸
3.3 规格参数对照表
注:输入电流交直流均可测量,订货时请注明。
3.4 接线方式
接线端子定义
注:①模拟量输出地需要和电源地连接。
②请选择正确的电流流入方向。
安科瑞电气股份有限公司[代码:300286.SZ]是一家为智能电网用户端提供智能电力、电能管理、电气安全等系统性解决方案的国内少数几家企业之一。
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应用领域
汽车,家电,工业
速度检测
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振动感应
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调速转把
汽车传感器系列型号:
DHAB S/118
DHAB S/124
DHAB S/133
DHAB S/137
DHAB S/101
DHAB S/143
CAB500-C/SP5
CAB500-C/SP7
CAB SF 1500-000
HAH1BVW S/06
HAH1BVW S/03
HAH1BVW S/05
HAH1BVW S/02
HAH1BVW S/04
HAH1BVW S/10
HAH1BVW S/12
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人们为了从外界获取信,借助与感觉器官。而靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的成功就远远不够了。为了适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的,所以又称之为电五官。
新技术革命的到来世界逐渐的进入了信时。在利用信的过程中,要解决的就是要获取准确可靠的信,而传感器是获取自然和生产领域中信的重要途径。
在现工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程的各个参数,使设备工作在正常状态,并使产品达到的质量。因此可以说,没有众多的优良传感器,现化生产也失去了基础。
在基础科学研究中,传感器更具有的地位。现科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到nm的粒子世界,纵上要观察长达数十的天体演化短到s的瞬间反应。此外,还出现对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如温、低温、压、真空、场、超弱场等领域。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,就在于对象信的获取存在困难,而一些新型和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是边缘学科开发的。
传感器早已渗透到工业生产、宇宙开发、海探测、环境保护、调查、医学诊断、生物工程等极其广泛的领域。可以好不夸张的说,从茫茫的太空,到浩瀚的海,以及各种复杂的工程系统,几乎每一个现化项目,都离不开各种各样的传感器。如:称重传感器。
由此可观,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。在都非常重视这一领域的发展。相信在不久的将来,传感器将会出现一个质的飞跃,达到与其重要地位相称的水平。