霍爾傳感元器件及其應(yīng)用(連載三)
發(fā)布時(shí)間:2008/5/29 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):433
如果材料中有缺陷,如小孔、裂紋等,在缺陷處,磁力線會(huì)發(fā)生彎曲,使局部磁場(chǎng)發(fā)生畸變。用霍爾探頭檢出這種畸變,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,可辨別出缺陷的位置,性質(zhì)(孔或裂紋)和大。ㄈ缟疃、寬度等),圖16示出兩種用于無(wú)損探傷的探頭結(jié)構(gòu)。(b)檢測(cè)線材用
(a)檢測(cè)板材用
圖16 用于無(wú)損探傷的兩種霍爾探頭
3.2.4 無(wú)損探傷
霍爾無(wú)損探傷已在炮膛探傷、管道探傷,海用纜繩探傷,船體探傷以及材料檢驗(yàn)等方面得到廣泛應(yīng)用。
3.2.5 磁記錄信息讀出
用霍爾元件制成的磁讀頭,如圖17所示,將寫(xiě)頭和讀頭裝在同一外殼里,采用長(zhǎng)1mm,寬0.2mm,厚1.4μm的insb霍爾元件,其信噪比比普通磁頭高3db~5db,由于寫(xiě)頭和讀頭間的間距很小,僅2.6mm,故可用一讀頭去監(jiān)視幾分之一秒之前錄頭錄下的信息。
圖17 霍爾磁頭
霍爾讀頭的輸出僅由記錄信息的磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)決定,即使頻率到零,輸出仍然恒定,且因讀頭無(wú)電感,故可獲得優(yōu)異的瞬態(tài)響應(yīng)。它的靈敏度隨溫度的變化也很小,約為0.01db/℃。采用適當(dāng)?shù)那爸梅糯箅娐罚稍?℃~50℃范圍內(nèi)保持±0.5db。
由于霍爾磁讀頭具備這些優(yōu)點(diǎn),因而在計(jì)算機(jī)中得到很重要的應(yīng)用。特別在高密度垂直記錄的磁盤(pán)的信息讀出中,更能顯示其優(yōu)越性。專(zhuān)家預(yù)言,今后十年,霍爾讀頭很可能會(huì)占去磁阻頭的部分市場(chǎng)。
3.2.6 霍爾接近傳感器和接近開(kāi)關(guān)
在霍爾器件背后偏置一塊永久磁體,并將它們和相應(yīng)的處理電路裝在一個(gè)殼體內(nèi),做成一個(gè)探頭,將霍爾器件的輸入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來(lái),構(gòu)成如圖18所示的接近傳感器。它們的功能框見(jiàn)圖19。(a)為霍爾線性接近傳感器,(b)為霍爾接近開(kāi)關(guān)。
圖18 霍爾接近傳感器的外形圖
a)霍爾線性接近傳感器
(b)霍爾接近開(kāi)關(guān)
圖19 霍爾接近傳感器的功能框圖
霍爾線性接近傳感器主要用于黑色金屬的自控計(jì)數(shù),黑色金屬的厚度檢測(cè)、距離檢測(cè)、齒輪數(shù)齒、轉(zhuǎn)速檢測(cè)、測(cè)速調(diào)速、缺口傳感、張力檢測(cè)、棉條均勻檢測(cè)、電磁量檢測(cè)、角度檢測(cè)等。
霍爾接近開(kāi)關(guān)主要用于各種自動(dòng)控制裝置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、各種計(jì)數(shù)、各種流程的自動(dòng)銜接、液位控制、轉(zhuǎn)速檢測(cè)等等。3.2.7霍爾翼片開(kāi)關(guān)
霍爾翼片開(kāi)關(guān)就是利用遮斷工作方式的一種產(chǎn)品,它的外形如圖20所示,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理示于圖21。
圖20 霍爾翼片開(kāi)關(guān)的外形圖
圖21 霍爾翼片開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖
翼片未進(jìn)入工作氣隙時(shí),霍爾開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通態(tài)。翼片進(jìn)入后,遮斷磁力線,使開(kāi)關(guān)變成截止態(tài),它的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的位置非常精確,在125℃的溫度范圍內(nèi)位置重復(fù)精度可達(dá)50nm。將齒輪形翼片和軸相連,用在汽車(chē)點(diǎn)火器中作為點(diǎn)火開(kāi)關(guān),可得到準(zhǔn)確的點(diǎn)火時(shí)間,使汽缸中的汽油充分燃燒,既可節(jié)約燃料,又能降低車(chē)輛排放的尾氣的污染,已在桑塔那,克萊斯勒等許多名車(chē)中使用。將它們用在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為轉(zhuǎn)速傳感器、位置開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、軸編碼器、碼盤(pán)掃描器等。
如果材料中有缺陷,如小孔、裂紋等,在缺陷處,磁力線會(huì)發(fā)生彎曲,使局部磁場(chǎng)發(fā)生畸變。用霍爾探頭檢出這種畸變,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,可辨別出缺陷的位置,性質(zhì)(孔或裂紋)和大。ㄈ缟疃、寬度等),圖16示出兩種用于無(wú)損探傷的探頭結(jié)構(gòu)。(b)檢測(cè)線材用
(a)檢測(cè)板材用
圖16 用于無(wú)損探傷的兩種霍爾探頭
3.2.4 無(wú)損探傷
霍爾無(wú)損探傷已在炮膛探傷、管道探傷,海用纜繩探傷,船體探傷以及材料檢驗(yàn)等方面得到廣泛應(yīng)用。
3.2.5 磁記錄信息讀出
用霍爾元件制成的磁讀頭,如圖17所示,將寫(xiě)頭和讀頭裝在同一外殼里,采用長(zhǎng)1mm,寬0.2mm,厚1.4μm的insb霍爾元件,其信噪比比普通磁頭高3db~5db,由于寫(xiě)頭和讀頭間的間距很小,僅2.6mm,故可用一讀頭去監(jiān)視幾分之一秒之前錄頭錄下的信息。
圖17 霍爾磁頭
霍爾讀頭的輸出僅由記錄信息的磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)決定,即使頻率到零,輸出仍然恒定,且因讀頭無(wú)電感,故可獲得優(yōu)異的瞬態(tài)響應(yīng)。它的靈敏度隨溫度的變化也很小,約為0.01db/℃。采用適當(dāng)?shù)那爸梅糯箅娐罚稍?℃~50℃范圍內(nèi)保持±0.5db。
由于霍爾磁讀頭具備這些優(yōu)點(diǎn),因而在計(jì)算機(jī)中得到很重要的應(yīng)用。特別在高密度垂直記錄的磁盤(pán)的信息讀出中,更能顯示其優(yōu)越性。專(zhuān)家預(yù)言,今后十年,霍爾讀頭很可能會(huì)占去磁阻頭的部分市場(chǎng)。
3.2.6 霍爾接近傳感器和接近開(kāi)關(guān)
在霍爾器件背后偏置一塊永久磁體,并將它們和相應(yīng)的處理電路裝在一個(gè)殼體內(nèi),做成一個(gè)探頭,將霍爾器件的輸入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來(lái),構(gòu)成如圖18所示的接近傳感器。它們的功能框見(jiàn)圖19。(a)為霍爾線性接近傳感器,(b)為霍爾接近開(kāi)關(guān)。
圖18 霍爾接近傳感器的外形圖
a)霍爾線性接近傳感器
(b)霍爾接近開(kāi)關(guān)
圖19 霍爾接近傳感器的功能框圖
霍爾線性接近傳感器主要用于黑色金屬的自控計(jì)數(shù),黑色金屬的厚度檢測(cè)、距離檢測(cè)、齒輪數(shù)齒、轉(zhuǎn)速檢測(cè)、測(cè)速調(diào)速、缺口傳感、張力檢測(cè)、棉條均勻檢測(cè)、電磁量檢測(cè)、角度檢測(cè)等。
霍爾接近開(kāi)關(guān)主要用于各種自動(dòng)控制裝置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、各種計(jì)數(shù)、各種流程的自動(dòng)銜接、液位控制、轉(zhuǎn)速檢測(cè)等等。3.2.7霍爾翼片開(kāi)關(guān)
霍爾翼片開(kāi)關(guān)就是利用遮斷工作方式的一種產(chǎn)品,它的外形如圖20所示,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理示于圖21。
圖20 霍爾翼片開(kāi)關(guān)的外形圖
圖21 霍爾翼片開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖
翼片未進(jìn)入工作氣隙時(shí),霍爾開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通態(tài)。翼片進(jìn)入后,遮斷磁力線,使開(kāi)關(guān)變成截止態(tài),它的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的位置非常精確,在125℃的溫度范圍內(nèi)位置重復(fù)精度可達(dá)50nm。將齒輪形翼片和軸相連,用在汽車(chē)點(diǎn)火器中作為點(diǎn)火開(kāi)關(guān),可得到準(zhǔn)確的點(diǎn)火時(shí)間,使汽缸中的汽油充分燃燒,既可節(jié)約燃料,又能降低車(chē)輛排放的尾氣的污染,已在桑塔那,克萊斯勒等許多名車(chē)中使用。將它們用在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為轉(zhuǎn)速傳感器、位置開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、軸編碼器、碼盤(pán)掃描器等。
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