簡述霍爾感測器測量轉速的原理,簡述用霍爾感測器測試電機轉速的方法

時間 2022-03-23 21:25:13

1樓:尚正吉鴻信

壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。

我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。

壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化矽)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度範圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個範圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電係數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。

而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電係數,但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以

已經得到了廣泛的應用。

在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、pzt、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。

壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴路具有無限大的輸入阻抗時才得到儲存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。

壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。

壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和衝擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的衝擊波壓力。

它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。

壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。

除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測器利用不同的效應和不同的材料,在不同的場合能夠發揮它們獨特的用途。

2樓:匿名使用者

霍爾轉速感測器原理

1、霍爾式轉速感測器

由霍爾開關整合感測器和磁性轉盤組成,霍爾式轉速感測器的各種不同結構如圖1-48所示。將磁性轉盤的輸入軸與被測轉軸相連,當被測轉軸轉動時,磁性轉盤便隨之轉動,固定在磁性轉盤附近的霍爾開關整合感測器便可在每乙個小磁鐵通過時產生乙個相應的脈衝,檢測出單位時間的脈衝數,便可知道被測物件的轉速。磁性轉盤上的小磁鐵數目的多少,將決定感測器的解析度。

如圖1-48所示。

2、磁電式轉速感測器

磁電式轉速感測器的結構如圖1-49所示。它是由永久磁鐵、線圈、磁碟等組成。在磁碟上加工有齒形凸起,磁碟裝在被測轉軸上,與轉軸一起旋轉。

當轉軸旋轉時,磁碟的凹凸齒形將引起磁碟與永久磁鐵間氣隙大小的變化,從而使永久磁鐵組成的磁路中磁通量隨之發生變化。有磁路通過的感應線圈,當磁通量發生突變時,會感應出一定幅度的脈衝電勢,其頻率為:

3、光電式轉速感測器

常見的光電式轉速感測器有直射式和反射式兩種。直射式輸入軸與待測軸相接,光通過開孔圓盤和縫隙板照射在光敏元件上。開孔盤旋轉一周,光敏元件接受光的次數等於盤上的開孔數。

若開孔數為m,記錄過程時間為t秒,總脈衝數為n,則轉速為:

反射型的光電感測器如圖1-50所示。其前端部分採用光纖封裝,適應微小物體,特別是微小旋轉體的測量。由於感測器內裝有光源(led)、感光元件(光電電晶體)以及放大器等,所以體積設計得很小,使用方便。

光源是經過頻率調製的,所以抗干擾性強,還有狀態顯示,可供使用者測量時確認工作狀態。振盪迴路用來產生乙個調製頻率來點亮光源發光二極體,採用不穩定多諧振蕩方式,振盪頻率約為7khz,脈寬約25μs。

從光源發射出來的脈衝光,經過被檢測物體的反射,被感測器的光電電晶體所

接受,然後經過交流放大器,被放大到適當的電平後,進行檢波和積分,再轉換成直流電壓訊號。然後是波形整形,與一定的直流電壓相比較,高於此值,輸出為hi,低於此值,輸出為lo。狀態指示燈也是,輸出高電平hi時,led點亮,輸出低電平lo時,led不亮,以作為狀態確認用。

光電轉速感測器跟計數器配套使用,檢測範圍可達10000r/min,誤差為1r/min。

簡述用霍爾感測器測試電機轉速的方法;

3樓:

霍爾感測器用於測量電機轉速時,一般是霍爾感測器固定安裝,而在電機的旋轉部位安裝乙個導磁性好的磁鋼,旋轉過程中,磁鋼每接近霍爾感測器一次,霍爾感測器認為電機旋轉了一圈,以此計算電機轉速。

當霍爾感測器靠近導磁物體時,霍爾感測器內部的磁場發生變化,由於霍爾效應,產生不同的霍爾電動勢,以此可以判斷是否有導磁物體接近。

霍爾感測器是根據霍爾效應製作的一種磁場感測器。霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是霍爾(a.h.hall,1855—1938)於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。

後來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,利用這現象製成的各種霍爾元件,廣泛地應用於工業自動化技術、檢測技術及資訊處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料效能的基本方法。

通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數,能夠判斷半導體材料的導電型別、載流子濃度及載流子遷移率等重要引數。

測量電機轉速其他方法

1、光反射法。即在電機轉動部分畫一條白線,用一束堅強的光進行照射,使用光電元件檢測反光,形成脈衝訊號,在一定時間內對脈衝進行計數,就可以換算出電機轉速。

2、磁電法。即在電機轉動部分固定一塊磁鐵,在磁鐵運動軌跡的圓周外緣設一線圈,電機轉動時線圈會產生感應脈衝電壓,在一定時間內對脈衝進行計數,就可以換算出電機轉速。

3、光柵法。即在電機轉動軸上固定一圓盤,圓盤上可有通光槽,在圓盤兩側設定發光元件和受光元件,電機轉動時,受光元件週期性受到光照,產生電脈衝,在一定時間內對脈衝進行計數,就可以換算出電機轉速。

霍爾電流感測器使用時,需遵循以下注意事項:

1、為了得到較好的動態特性和靈敏度,必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合。

2、使用中當大的直流電流流過感測器原邊線圈,且次級電路沒有接通電源|穩壓器或副邊開路,則其磁路被磁化,而產生剩磁,影響測量精度。

3、霍爾感測器都具有較強的抗外磁場干擾能力。

4樓:小灰馬

1.當霍爾感測器靠近導磁物體時,霍爾感測器內部的磁場發生變化,由於霍爾效應,產生不同的霍爾電動勢,以此可以判斷是否有導磁物體接近。

2.霍爾感測器用於測量電機轉速時,一般是霍爾感測器固定安裝,而在電機的旋轉部位安裝乙個導磁性好的磁鋼,旋轉過程中,磁鋼每接近霍爾感測器一次,霍爾感測器認為電機旋轉了一圈,以此計算電機轉速。

霍爾感測器是根據霍爾效應製作的一種磁場感測器。霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是霍爾(a.h.

hall,1855—1938)於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。後來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,利用這現象製成的各種霍爾元件,廣泛地應用於工業自動化技術、檢測技術及資訊處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料效能的基本方法。

通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數,能夠判斷半導體材料的導電型別、載流子濃度及載流子遷移率等重要引數。

霍爾感測器在測量電機轉速時,它如何與微控制器連線啊 求個電路圖 謝謝

5樓:匿名使用者

將小磁鐵塊固定在電機的轉子上,將霍爾感測器(開關型)靠近小磁鐵附近,當電機轉動以後,磁鐵會在一定的週期內靠近感測器一次,這樣霍爾感測器將輸出乙個高電平,當小磁鐵遠離感測器時,感測器輸出乙個低電平;利用微控制器內部定時器,計算出脈衝乙個週期的時間,就可以算出電機的轉速。

簡述霍爾式轉速感測器的工作原理

6樓:kaqiu隨緣店鋪

工作原理:

1、使霍爾積體電路起感測作用,需要用機械的方法來改變磁感應強度。用乙個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關,當葉輪葉片處於磁鐵和霍爾積體電路之間的氣隙中時,磁場偏離整合片,霍爾電壓消失。

2、因為霍爾積體電路的輸出電壓的變化,就能表示出葉輪驅動軸的某一位置,將霍爾積體電路片用作用點火正時感測器。霍爾效應感測器屬於被動型感測器,要有外加電源才能工作,這一特點能檢測轉速低的運轉情況。

7樓:是嘛

固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,並在材料兩側產生電荷積累,形成垂直於電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起乙個穩定的電勢差即霍爾電壓。

正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾係數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電的空穴。

擴充套件資料

霍爾元件測量誤差及補償:

霍爾元件在使用中,存在多種因素影響測量精度,主要原因有兩類:半導體製造工藝和半導體固有特性。其表現為零位誤差和溫度而引起的測量誤差。

霍爾式轉速感測器有幾種不同的結構。磁性轉盤的輸入軸與被 測轉軸相連,當被測轉軸轉動時,磁性轉盤隨之轉動,固定在磁性轉盤附近的霍爾感測器便可在每乙個小磁鐵通過時產生乙個相應的脈衝,檢測出現單位時間的脈衝數,便可知被測轉速。

8樓:匿名使用者

霍爾轉速感測器,是霍爾感測器中用來測量機械裝置的轉速的儀器。被測量機械的金屬齒輪、齒條等運動部件會經過感測器的前端,引起磁場的相應變化,當運動部件穿過霍爾元件產生磁力線較為分散的區域時,磁場相對較弱,而穿過產生磁力線較為幾種的區域時,磁場就相對較強。

霍爾轉速感測器就是通過磁力線密度的變化,在磁力線穿過感測器上的感應元件時,產生霍爾電勢。霍爾轉速感測器的霍爾元件在產生霍爾電勢後,會將其轉換為交變電訊號,最後感測器的內建電路會將訊號調整和放大,輸出矩形脈衝訊號。

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