第6章磁电磁敏式传感器分解.ppt

电感/电容/霍尔式接近开关比较 1. 电感式（电涡流）接近开关工作原理 电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。 涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。 这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。 工作流程方框图 1. 电感式（电涡流）接近开关工作原理 产品：电感式接近开关（NPN/PNP三极管驱动输出） 响应频率：500HZ； 工作电压：5～50V直流/交流90-250VAC工作电流：小于10毫安； 输出驱动电流：400毫安温度范围：－40～70度 检测距离：1、2、4、5、8、10、15、20、 25、40、50、80毫米 被测距离与传感器体积相关; 被检测物为金属 电感/电容/霍尔式接近开关比较 2. 电容式接近开关工作原理 电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身； 当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此可控制开关的接通和关断。 这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体，在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。  产品2：M18电容式接近开关（NPN/PNP三极管驱动输出、交流90-250VAC） 工作流程方框图 电感/电容/霍尔式接近开关比较 2. 电容式接近开关工作原理  检测距离：1～100毫米被检测物：任何物体响应频率：50HZ工作电压：直流/交流工作电流：小于10毫安输出电流：400毫安温度范围：－40～70度 电感/电容/霍尔式接近开关比较 产品2：电容式接近开关（NPN/PNP三极管驱动输出） 3. 霍尔式接近开关工作原理  霍尔开关可用于接近开关，压力开关，里程表等，为一种新型电器配件； 霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于有源磁电转换器件，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。 霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。 内部原理图及 输入/输出转移特性 电感/电容/霍尔式接近开关比较 3. 霍尔式接近开关工作原理  产品3：M12霍尔式接近开关（NPN/PNP三极管驱动输出） 检测距离：1～10毫米工作电压：3～30V直流工作电流：小于5毫安响应频率：5000HZ输出电流：100毫安，感性负载50毫安温度范围：－40～70度安装方式：埋入式 225.0元/只 这是最常用的霍尔开关，它的直径为12毫米，固定时只要在设备外壳上打一个12毫米的园孔就能轻松固定，长度约30毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米。 电感/电容/霍尔式接近开关比较 传感与检测技术 第6章???????磁电式传感器 本章要点： 磁电感应式传感器（电动式） 工作原理、 基本特性和应用； 霍尔式传感器原理、霍尔传感器的应用、 霍尔集成传感器； 磁敏传感器，磁敏电阻器、磁敏二极管、 磁敏三极管。 6.1 试述磁电感应式振动传感器的工作原理和结构形式。 6.2 什么是霍尔效应？霍尔元件常用材料有哪些？为什么不用金属做霍尔元件材料？ 6.3 霍尔元件不等位电势产生的原因有哪些？ 6.4 某一霍尔元件尺寸为 沿L方向通以电流，在垂直于L和b的方向加有均匀磁场B，灵敏度为22V(A.T)，试求输出霍尔电势及载流子浓度。 思考题和习题 思考题和习题 6.5 试分析霍尔元件输出接有负载时，利用恒压源和输人回路串联电阻进行温度补偿的条件。 6.6 霍尔元件灵敏度 KH=40V(A.T)，控制电流I=3.0mA，写出它置于1×10-4～5×10-4T线性变化的磁场中输出的霍尔电势