发电式传感器及其应用研讨.ppt

* * * * * * * * * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * * * * * * * * * * * * * * * * * * 机械电子系统中，信息处理软件被称为柔性智能零件，涉及的范围越来越广，但是基本的问题主要围绕着采集、处理、管理、分析、控制、传输等。 霍尔传感器 霍尔效应 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势——霍尔电压 霍尔电压UH与通过电流I和磁感应强度B成正比 d越小，kH就越大（薄膜霍尔元件d为1μm左右） 5.5.1 霍尔传感器基本工作原理 霍尔传感器 霍尔元件 N型半导体材料：锗、硅、锑化铟、砷化铟 特性 尺寸小、特别是厚度很小，可以放到磁场的空隙中，因而很方便； 输出信号大，灵敏度可达12mV/mA-T 输出电阻小，只有0.5~100欧姆 建立霍尔电势的时间极短（10-12~10–14s），高频测量 应用 直接测量：磁场B、电流I 间接测量：位移、厚度、重量、转速 5.5.1 霍尔传感器基本工作原理 霍尔式转速传感器 测转速 在传感器内用稀土磁钢给霍尔器件建立初始磁场——磁偏置 铁磁齿经过霍尔器件前方时，引起该磁场发生变化； 霍尔器件检测、转换成一个交变信号，内置电路进行放大、整形，输出 开关型霍尔传感器 型号:OCH41输入频率：0～20KHz 输出信号：0～20V矩形脉冲使用温度范围：-40～＋125℃ 工作电源：12V ～24VDC/20mA传感器端面部中心应对准齿顶中心安装，推荐安装间隙0.8～1.2 mm 5.5.2 霍尔传感器的应用 5.5.2 霍尔传感器的应用 霍尔式转速传感器 （a) （b） ( c) 霍尔式曲轴转角传感器 (a)霍尔式曲轴转角传感器结构示意图； (b)触发叶片进入空气间隙，霍尔元件中的磁场被旁路; (c)触发叶片离开空气隙，霍尔元件被磁场饱和 1—信号轮的触发叶片 2—霍尔元件 3—永久磁铁 4—底板 5—导磁板 5.5.2 霍尔传感器的应用 霍尔式转速传感器 几种霍尔式转速传感器的结构 5.5.2 霍尔传感器的应用 霍尔位置开关 霍尔传感器测量物体位置 1—带集成电路的霍尔探测器 2—永磁铁 3—导磁铁片 4—软磁铁片 图示是采用霍尔元件测量物体位置的原理。图中霍尔传感器1位于一由永磁铁2产生的磁场中。在上部的气隙中有一软铁片4可上下移动，由此来控制流经霍尔板的磁通量，该磁通则用来度量软磁铁片的位置。该霍尔电压通过一电子线路中进行检测，该电子线路仅产生两个离散的电平，即0V和12V。因此上述装置可用作终端位置开关，用来无接触地监测机器部件的位置。 5.5.2 霍尔传感器的应用 霍尔式损伤检测 霍尔效应钢丝断丝检测装置 1—钢丝绳 2—霍尔元件 3—永久磁铁 图为是采用霍尔效