霍尔式的传感器(霍尔式传感器位移特性实验报告)

海潮机械 2023-01-16 01:07 编辑:admin 199阅读

1. 霍尔式传感器位移特性实验报告

1、位移测量:

两块永久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。

2、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。

2. 霍尔传感器位移特性实验报告V与X的特性曲线

gws一般指位移传感器。

位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件。

传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。

常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。

3. 霍尔式传感器位移特性实验报告数据

霍尔传感器的应用:

1、霍尔传感器在汽车工业上的应用

霍尔传感器技术在汽车工业中有着广泛的应用,包括动力、车身控制、牵引力控制以及防抱死制动系统。为了满足不同系统的需要,霍尔传感器有开关式、模拟式和数字式传感器三种形式。

霍尔传感器可以采用金属和半导体等制成,效应质量的改变取决于导体的材料,材料会直接影响流过传感器的正离子和电子。制造霍尔元件时,汽车工业通常使用三种半导体材料,即砷化镓、锑化铟以及砷化铟。最常用的半导体材料当属砷化铟。霍尔传感器的形式决定了放大电路的不同,其输出要适应所控制的装置。这个输出可能是模拟式,如加速位置传感器或节气门位置传感器,也可能是数字式。如曲轴或凸轮轴位置传感器。

当霍尔元件用于模拟式传感器时,这个传感器可以用于空调系统中的温度表或动力控制系统中的节气门位置传感器。霍尔元件与微分放大器连接,放大器与NPN晶体管连接。磁铁固定在旋转轴上,轴在旋转时,霍尔元件上的磁场加强。其产生的霍尔电压与磁场强度成比例。

当霍尔元件用于数字信号时,例如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器或车速传感器,必须首先改变电路。霍尔元件与微分放大器连接,微分放大器与施密特触发器连接。在这种配置中。传感器输出一个开或关的信号。在多数汽车电路中,霍尔传感器是电流吸收器或者使信号电路接地。要完成这项工作,需要一个NPN晶体管与施密特触发器的输出连接。磁场穿过霍尔元件,一个触发器轮上的叶片在磁场和霍尔元件之间通过。

2、霍尔传感器在出租车计价器上的应用

通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的信号,送到单片机,经处理计算,送给显示单元,这样便完成了里程计算。车轮每转一圈,霍尔开关就检测并输出信号,引起单片机的中断,对脉冲计数。比如,当计数达到1000次时,也就是1km,单片机就控制将金额自动增加。

每当霍尔传感器输出一个低电平信号时,就使单片机中断一次,当里程计数器对里程脉冲计满1000次时,就有程序将当前总额累加,使微机进入里程计数中断服务程序中。在该程序中,需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作,并将结果存入里程和总额寄存器中。

3、霍尔电流传感器在变频器上的应用

在有电流流过的导线周围会感生出磁场,再用霍尔器件检测由电流感生的磁场,即可测出产生这个磁场的电流的量值。由此就可以构成霍尔电流、电压传感器。因为霍尔器件的输出电压与加在它上面的磁感应强度以及流过其中的工作电流的乘积成比例,是一个具有乘法器功能的器件,并且可与各种逻辑电路直接接口,还可以直接驱动各种性质的负载。因为霍尔器件的应用原理简单,信号处理方便,器件本身又具有一系列的独特优点,所以在变频器中也发挥了非常重要的作用。

在变频器中,霍尔电流传感器的主要作用是保护昂贵的大功率晶体管。由于霍尔电流传感器的响应时间短于1μs。因此,出现过载短路时,在晶体管未达到极限温度之前即可切断电源,使晶体管得到可靠的保护。

4. 霍尔传感器位移实验数据

霍尔传感器中的霍尔元件可能产生的误差会对其进行补偿措施,霍尔传感器测量好坏的最简单的方法就是观察工作中的发光二极管是否发光变化,大家也可以对霍尔传感器的主要特性参数进行适当的选择进行测量。

另外,霍尔传感器目前的测量方式主要包括有位移测量、力测量、角速度测量、电压、电流信号的测量、线速度测量这四种方式来进行测量,这四种测量方式目前为止差异不是很大,只要正确使用即可。

5. 霍尔式传感器位移特性实验总结

因为是利用磁感原理,所以霍尔传感器有如下的优点:

(1)可用于探测多种物理量,例如位置感应,速度以及运动方向的感应。

(2)因为是固态设备,而且没有活动部件,所以不会出现摩擦及磨损,理论上有无限寿命。

(3)稳固,高重复性,几乎免维护。

(4)不受振动,灰尘和水的影响。

(5)可应用于高速测量,例如大于100KHz,而电容和电感式传感器在如此高速应用时,输出信号就会变得扭曲。

(6)低成本。

(7)体积小,可用于表面贴装。

当然,也正因为如此,它也有一些缺点:

(1)线性霍尔传感器,测量距离受限。

(2)因为利用磁性,所以外部磁场可能会影响测量值。

(3)因为高温会影响导体电阻,反过来,会影响载流子的迁移率和霍尔传感器的灵敏度。

6. 线性霍尔式传感器位移特性实验报告

原因有:传感器到靶轮的距离过大;传感器导线短路或断路;传感器损坏。具体解决方法如下。

测量传感器两脚间的电阻,这一阻值应在0.7到1.2千欧之间:

如果超出了规定阻值范围,说明传感器已经损坏,应该更换转速传感器。如果阻值在规定范围内,应该继续检查传感器到发动机电控单元间的导线是否存在对地短路、对正极短路、断路或者导线之间相互短路的现象,及时修理所发现的问题。

在排除了线路故障以后如果仍未解决,应该更换转速传感器。转速传感器由磁敏电阻作感应元件,是新型的转速传感器。核心部件是采用磁敏电阻作为检测的元件,再经过全新的信号处理电路令噪声降低,功能更完善。通过与其它类型齿转速传感器的输出波形对比。

所测到转速的误差极小,以及线性特性具有很好的一致性。感应对象为磁性材料或导磁材料。当被测体上带有凸起(或凹陷)的磁性或导磁材料,随着被测物体转动时,传感器输出与旋转频率相关的脉冲信号,达到测速或位移检测。