時間:2023-11-29 15:06:02來源:21ic電子網(wǎng)
霍爾傳感器的工作原理是:磁場中有一個霍爾半導(dǎo)體片,恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下,I的電子流在通過霍爾半導(dǎo)體時向一側(cè)偏移,使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差,這就是所謂的霍爾電壓。
什么是霍爾傳感器?
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器。根據(jù)霍爾效應(yīng),人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點,因此,在測量、自動化、計算機和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
霍爾傳感器常見的類型?
1、霍爾壓力傳感器:敏感元件彈簧片一端固定,另一端安裝著霍爾元件。當(dāng)輸入壓力增加時,彈簧伸長,使處于恒定梯度磁場中的霍爾元件產(chǎn)生相應(yīng)的位移,從霍爾元件輸出的電壓的大小即可反映出壓力的大小。
2、霍爾電流傳感器:在磁芯上開一氣隙,內(nèi)置一個線性霍爾元件,器件通電后,便可由它輸出的霍爾電壓得出導(dǎo)線中流通電流的大小。
霍爾傳感器應(yīng)用領(lǐng)域有?
1、測量領(lǐng)域:可用于測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等;
2、通訊領(lǐng)域:可用于放大器、振蕩器、相敏檢波、混頻、分頻、以及微波功率測量等;
3、自動化技術(shù)領(lǐng)域:可用于無刷直流電機、速度傳感、位置傳感、自動記數(shù)、接近開關(guān)等。一、引言
霍爾效應(yīng)是測量磁場最常用的方法,并且霍爾效應(yīng)傳感器在現(xiàn)代得到了廣泛的應(yīng)用和廣泛的應(yīng)用。例如,它們在汽車上用作車輪轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸或凸輪軸位置傳感器。它們通常被用作開關(guān)、MEMS羅盤、接近傳感器和其他應(yīng)用,F(xiàn)在我們來看看這些傳感器是如何工作的,但是首先,讓我們來定義霍爾效應(yīng)。
目錄
一、引言
二、什么是霍爾效應(yīng)
三、什么是霍爾效應(yīng)傳感器
四、霍爾效應(yīng)傳感器是如何工作的
五、霍爾效應(yīng)傳感器類型
5.1閾值
5.2線性
六、霍爾效應(yīng)傳感器的用途
6.1正面檢測
6.2側(cè)向檢測
七、霍爾效應(yīng)傳感器應(yīng)用
7.1旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中的霍爾效應(yīng)傳感器
7.2近距離應(yīng)用中的霍爾效應(yīng)傳感器
7.3接近霍爾效應(yīng)傳感器在機器人技術(shù)中的應(yīng)用
八、如何測試霍爾效應(yīng)傳感器
九、常見問題
二、什么是霍爾效應(yīng)
描述霍爾效應(yīng)如下所示:如果我們有一個像圖中所示的導(dǎo)電板并向其施加電流,則電荷載流子將沿直線從一側(cè)流向另一側(cè)。
現(xiàn)在,如果我們在極板附近施加一個磁場,我們可以在洛倫茲力的作用下破壞載流子的直線流。電子會偏向極板的一邊,而正空穴則會偏向另一邊。這意味著如果我們現(xiàn)在用電表連接另兩個側(cè)面,我們就可以得到一個可以測量的電壓。
如前所述,獲得可測量電壓的效果被稱為霍爾效應(yīng),這是1879年埃德溫·霍爾發(fā)現(xiàn)的。
三、什么是霍爾效應(yīng)傳感器
霍爾效應(yīng)傳感器檢測磁場功率的變化。這種傳感器為機器人傳感器的應(yīng)用提供了廣泛的可能性。
它們可用于接近、定位、速度和電流傳感等應(yīng)用。它們通常用于氣動氣缸上,用于將氣缸的位置與PLC或機器人控制器進行通信。
汽車、個人電子和機器人只是使用霍爾效應(yīng)傳感器的少數(shù)行業(yè)。根據(jù)應(yīng)用的不同,它們比其他傳感器有一些優(yōu)勢。
它們被完全包裹起來,因為它們在磁場中工作,使它們不易受到骯臟或潮濕環(huán)境的損害。它們比機械系統(tǒng)在大量循環(huán)后磨損或傾斜讀數(shù)的可能性更小。
由于霍爾效應(yīng)傳感器不需要物理接觸就可以正常工作,因此其可靠性和使用壽命在廣泛的應(yīng)用中非常有用。它們可以提供比機械單位更高的重復(fù)性和準(zhǔn)確性,因為它們不會對機械或工具產(chǎn)生物理干擾。
四、霍爾效應(yīng)傳感器是如何工作的
最好從霍爾效應(yīng)的基本知識開始理解霍爾效應(yīng)傳感器。當(dāng)電流在磁場中流過導(dǎo)體時,電子被磁場推向?qū)w的一側(cè)。
霍爾效應(yīng)可以用來測量導(dǎo)體中的電流,這些導(dǎo)體是由特定的參數(shù)構(gòu)成的。例如,一個扁平金屬導(dǎo)體上的電壓比一個導(dǎo)體周圍的電壓更能揭示霍爾效應(yīng)。
當(dāng)磁場作用于平板上時,在導(dǎo)體上移動的電子被迫向一邊移動。由于可以計算撓度之和,因此該裝置有著廣泛的應(yīng)用。
用平板導(dǎo)體計算霍爾效應(yīng)傳感器的磁場強度。當(dāng)磁鐵靠近傳感器時,傳感器檢測到并將信息發(fā)送給控制器。
當(dāng)磁鐵靠近傳感器時,穿過極板的電荷轉(zhuǎn)移到一邊,一邊產(chǎn)生正電荷,另一邊產(chǎn)生負電荷。確定了極板兩側(cè)的電壓差,可以用來計算磁強度或傳感器的接近度。
五、霍爾效應(yīng)傳感器類型
霍爾效應(yīng)傳感器有兩種基本類型:
5.1閾值
當(dāng)磁場強度達到一定的振幅和/或極性時,閾值(也稱為數(shù)字或開關(guān))產(chǎn)生恒定的霍爾電壓。有幾種不同的閾值設(shè)備配置,例如鎖存設(shè)備在正電場強度達到閾值時開啟,但僅在相同強度的負電場達到閾值時關(guān)閉,在只有正電場達到閾值時開啟,但在其他情況下關(guān)閉,以及當(dāng)正負電場達到閾值時開啟的設(shè)備。閾值也可以在一些計算機中編程。
5.2線性
線性(模擬輸出傳感器)產(chǎn)生與周圍磁場強度成比例的霍爾電壓。電壓擺動的極性由周圍磁場的方向決定。當(dāng)表達性的動作必須被感知為位置的微小變化時,線性裝置在音樂應(yīng)用中更為常用。
六、霍爾效應(yīng)傳感器的用途
霍爾效應(yīng)傳感器是由磁場驅(qū)動的,在許多應(yīng)用中,連接到運動軸或裝置的單個永久磁鐵可以控制裝置。有許多不同形式的磁感應(yīng)運動,包括“頭朝上”、“側(cè)向”、“推拉”和“推-推”等。為了保證磁力線的敏感度和磁通的最佳配置,必須保證磁力線的靈敏度始終處于正確的位置。
為了確保線性度,還需要磁場強度發(fā)生顯著變化的高場強磁體。有幾種方法可以檢測磁場,使用單個磁鐵的兩種最常見的傳感配置如下所示:正面檢測和側(cè)面檢測是兩種類型的檢測。
上一篇:同步電機的主要工作原理是什...
中國傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權(quán)法律責(zé)任。