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接近传感器在探测器设备上的应用案例

发布时间:2023-05-22 14:30:12人气:

  霍尔效应IC用作接近传感器,用于接近检测和旋转机构的角速度测量等应用。霍尔效应设备无需机械接触即可检测机械旋转。这种无害检测基于霍尔效应的磁性。在Y方向上流过半导体的电流将在X方向上产生可忽略不计的电位差(如下图)。当在电流的右方向(Z方向)上存在磁场时,位移电压会在X方向上出现在半导体上。该效应是霍尔电压VH。

接近传感器.png

(沿一个半导体Y方向的电流会在X方向产生一个可忽略的电势差)


  霍尔效应IC检测电位移,调整信号并增加磁滞。基本上,该设备测量由磁场在半导体上沿X方向产生的电场。因此,如果将半导体放置在X方向上振幅足够大的电场中,则霍尔效应器件也可以检测到电场。


  内燃机的设计需要受控的点火顺序。控制发动机参数的微控制器不仅需要修改活塞位置的点火关系,而且还需要获得有关更先进发动机中各种气门正时的反馈。此外,这种新颖的方法是一种测量点火正时的简单方法,有利于诊断辅助和发动机故障排除硬件。即使是割草机上最基本的化油器调节,也需要一种测量每分钟发动机转速的方法。每次旋转时,四冲程小型发动机都会产生火花。因此,该火花的检测是每分钟发动机转速的直接表示。


  只需将霍尔效应IC沿正确方向放置在火花塞电线旁边,即可使用其电场来测量火花塞脉冲。使用电工胶带实现设备与火花塞电线之间的简单隔离。由于霍尔效应IC具有内部信号调节和迟滞功能,因此无需添加组件即可从器件读取基本频率,这与传统的电流互感器方法完全不同。

接近传感器应用.png

(本电路将霍尔效应IC产生的脉冲转换为一个直流电压,可供大多数普通电压表读取。)


  (上图中)电路将来自霍尔效应的脉冲转换为DC电压,大多数普通电压表均可读取该电压。霍尔效应IC提供集电极开路输出。您只需要一个上拉电阻。传感器转换产生的一系列脉冲,并使用美国国家半导体LM2917频率-电压转换器将其转换为电压。选择C1和R1以根据设备的电荷泵部分遇到的频率范围调整输出电压。对于四冲程单缸发动机,5000r/min就足够了。


  该电路提供高达5V的输出电压,并需要9V的电池电源电压。工作方法很简单:通过在火花塞电线上按下霍尔效应IC,DVM(数字万用表)上的电压可以解释为每分钟的转数。由于测量是非侵入式的,因此该方法可轻松用于多缸发动机的重复测量或分析。汽车发动机的尺寸略有不同。汽车发动机具有一个机械配电盘,每旋转两圈发动机就会产生火花。不带配电盘和每个气缸一个点火线圈的点火系统,每旋转两转发动机也会产生火花。


  由于没有与点火系统电气接触,因此电路本身可提供高压绝缘。因此,对于与微处理器和微控制器的接口,仅存在逻辑级兼容性问题。霍尔效应IC的电源电压为4.5V至24VDC,因此可用于标准5V处理器和汽车电压。可以连接多个传感器,以提供针对汽车应用的点火诊断和正时分析。

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