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技術(shù)文章

磁感應(yīng)傳感器的原理和作用

閱讀:1637          發(fā)布時間:2021-12-20

引言:磁感應(yīng)傳感器是一種將磁信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。利用磁學(xué)量與其他物理量的變換關(guān)系,以磁場作為媒介,也可將其他非電物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號。那么磁感應(yīng)傳感器是如何工作的呢?在生活中又有什么應(yīng)用呢?

 

       磁感應(yīng)傳感器是一種將磁信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。利用磁學(xué)量與其他物理量的變換關(guān)系,以磁場作為媒介,也可將其他非電物理量信號轉(zhuǎn)換為電信。磁感應(yīng)傳感器有兩種驅(qū)動方式,一種是用磁鐵驅(qū)動,另一種是用電磁線圈驅(qū)動。前者多用于檢測,如用磁鐵做成運動部件,一旦接近磁感應(yīng)傳感器便可使它吸合發(fā)出信號。后者多用于控制,若電磁線圈通電,觸點便可吸合。用磁感應(yīng)傳感器來取代靠碰撞接觸的行程開關(guān),可提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命;因而在可編程序控制器中常用來作為行程到位的發(fā)信裝置。

 

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       工作原理

 

       磁感應(yīng)傳感器是一種觸點傳感器,如圖2為其結(jié)構(gòu)原理圖。它由兩片具有高導(dǎo)磁和低矯頑力的合金簧片組成,并密封在一個充滿惰性氣體的玻璃管中。兩個簧片之間保持一定的重疊和適當?shù)拈g隙,末端鍍金作為觸點,管外焊接引信。當傳感器所處位置的磁感應(yīng)強度足夠大,兩簧片相互吸引而使觸點導(dǎo)通;當磁場減弱到一定程度時,在簧片本身彈力的作用下而釋放。

       

       磁感應(yīng)傳感器用磁鐵驅(qū)動時,多作檢測之用,如作為限位開關(guān)使用,取代靠碰撞接觸的行程開關(guān),可提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命,在PLC控制器中常用作位置控制的通訊信號。

 

       磁感應(yīng)傳感器的應(yīng)用

 

       霍爾元件和霍爾集成電路是目前國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的一種磁感應(yīng)傳感器。前者是分立型結(jié)構(gòu),后者是將霍爾元件與放大器等制作在一片半導(dǎo)體材料上的電路型結(jié)構(gòu)。兩者相比,霍爾集成電路有微型化、可靠性高、壽命長、功耗低以及負載能力強等優(yōu)點?;魻杺鞲衅鬟m用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定,亦可作限位開關(guān)用。與電感式傳感器相比較,霍爾傳感器有以下優(yōu)點:可安裝在金屬中,可并排緊密安裝,可穿過金屬進行檢測。其缺點是:檢測距離受磁場強度及被檢測物體接近方向的影響,有可能出現(xiàn)兩個工作點,固定時不允許使用鐵質(zhì)材料。

 

       霍爾傳感器屬于有源磁電轉(zhuǎn)換元件,它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,利用集成封裝和組裝工藝制作而成,它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應(yīng)用中的電信號,同時又符合工業(yè)場合實際應(yīng)用易操作和可靠性的要求?;魻杺鞲衅骶哂袩o觸點、低功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點,內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封裝成一體,所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠地工作。

 

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       磁感應(yīng)傳感器的特點

 

       ①直流型磁感應(yīng)傳感器所使用的電壓一般為3~30V DC,其典型的應(yīng)用電壓范圍一般采用5~24V DC,過高的電壓會引起內(nèi)部元器件溫升而使傳感器變得不穩(wěn)定,而過低的電壓容易讓外界的溫度變化影響磁場強度特性,從而引起電路誤動作。

 

       ②當使用霍爾傳感器驅(qū)動感性負載時,請在負載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管,否則感性負載長期動作時的瞬態(tài)高壓脈沖將影響霍爾傳感器的使用壽命。

 

       ③為了保證不發(fā)生意外,請在接通電源前檢查接線是否正確,核定電壓是否為額定值。

 

 

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