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  • 2020-09-29
  • 发表了主题帖: 线性霍尔效应开关在物联网方面的应用领域

    线性霍尔效应指的是当磁场作用在导电材料中流动的电流时,导体上产生的可测量电压。该电压与流过的电流和垂直于导体的磁通量成比例,如图1所示。霍尔效应传感器IC集成了高增益放大和其他信号调理电路(如偏移消除),可在与其他逻辑或模拟电路兼容的电压下生成代表检测到的磁通量的输出。    图1:使用霍尔效应传感器IC感应磁通量。   提供各种霍尔效应器件:带传感器的传感器通过在盖子中嵌入小磁铁,数字输出可以用作笔记本电脑的开/关检测等应用中的接近开关。另一方面,线性霍尔效应开关能够产生与磁体距传感器的距离成比例的模拟输出。这种类型的传感器可用于滑动机构,以检测移动经过传感器的磁铁的位置。例如,当条形磁铁移过传感器时,输出电压随磁通密度从磁铁远离时的零变化到磁铁北极附近的最大负磁通量而变化,当磁铁位于中心时磁通密度变为零位于传感器上方,由于靠近南极而达到最大值。随着磁铁继续移动,传感器输出向零移动。   当磁铁朝向或远离传感器的表面移动时,线性霍尔装置的另一主要操作模式是正面感应。在这种情况下,当磁体最靠近传感器时,磁通量和输出电压从零变为最大值。图2显示了线性霍尔效应开关IC的输出电压如何随着磁场强度的变化而变化,因为磁体更靠近IC表面。      图2:线性霍尔效应器件的传递曲线。   微功耗敏感的应用   尽管霍尔效应最初是在19 th 世纪,商业霍尔效应传感器IC最近已经实现,其中集成了低噪声放大器和能够产生可用输出电压的信号处理电路。随后,霍尔效应传感器(包括线性设备)已广泛用于工业接近和位置传感任务,如液位传感和阀门位置控制。   在消费类便携式设备中,线性霍尔效应开关提供有机会引入使用传统机械开关难以实现的额外功能,因为传感器不仅可以检测按钮已被按下,而且还可以准确地确定按钮的位置。这允许在相机电话或数码单反相机等设备中使用多功能按钮,这些按钮具有半按功能可自动对焦,全按此按钮可用于快门释放。同样,使用线性霍尔效应传感器可以让游戏控制器的按钮控制额外的功能或感知更复杂的玩家手势。   另一方面,这些新兴应用对线性提出了更严格的要求。霍尔效应传感器。特别是,超低功耗已成为确保先进功能而不会影响电池寿命的绝对必要条件。例如,物联网设备通常需要通过小型电池或能量收集系统自主运行5年,10年甚至20年。由传统霍尔效应传感器吸取的少量毫安可能足以防止设计人员实现所需的免维护使用寿命。就消费电子产品而言,任何明显的电池寿命缩短都可能会损害市场吸引力。   真正的微功率传感器   在线性霍尔效应传感器可用于检测按钮位置的许多情况下,传感器IC只需在位置短时间内完全运行信息是必需的。向IC引入电源管理有助于在不需要感应时避免不必要的能耗。   某些传感器具有启用引脚,允许主机控制操作模式。默认情况下,内部下拉使传感器保持在睡眠模式,典型电流仅为8.9μA。将使能引脚驱动为高电平会使器件进入工作模式,默认采样频率为6.25 kHz,典型电流消耗为1.16 mA。或者,PWM信号可用于设置高达7.14 kHz的自定义采样率。   通过提供使能引脚,这些器件适用于各种物联网应用,例如智能建筑安全或入口控制系统,其中有信号可用于激活传感器。另一方面,诸如照相机,移动设备和游戏终端之类的消费者设备可能无法预测用户何时可能按下按钮,因此将无法将Enable引脚驱动为高电平。然而,用户期望瞬时响应。对于这种类型的应用,AH8502和AH8503默认工作在微功率模式下,默认采样率为24 Hz,典型值仅为13μA。当检测到活动时,传感器可以在turbo模式下操作,并在需要时提高采样率。提供一个控制引脚,允许系统将采样速率调整到7.14 kHz的最大值,电流为1.16 mA。   增强电源管理,例如关闭模拟电路和ADC时闲置,并在循环之间应用正在申请专利的节能技术,与其他低功耗线性霍尔效应传感器相比,这些器件可以在正常,睡眠和微功率模式下消耗更低的电流。   结论   自从第一批商用IC进入市场以来,霍尔效应传感器迅速普及,特别是在需要高可靠性,非接触位置或接近检测的工业应用中。   物联网的出现,以及消费电子市场对改善用户体验的持续需求,是两大趋势,现在为霍尔效应传感器提供了巨大的额外机会,特别是能够支持多种复杂功能的线性霍尔效应开关功能按钮。即使在某些微功率传感器中,相对较高的功耗限制了这些器件的使用,但最新一代真正的微功率线性霍尔效应开关现在能够以可接受的低功耗实现复杂的位置传感。高精度,增强的集成ESD保护和操作灵活性进一步提升了这些先进设备的可用性。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-28
  • 发表了主题帖: 一文解析霍尔效应传感器

    一文解析霍尔效应传感器     磁传感器将磁或磁编码信息转换为电信号,以便通过电子电路进行处理。 磁传感器是固态设备,它们变得越来越流行,因为它们可以用于许多不同类型的应用,例如感测位置,速度或定向运动。它们也是电子设计人员的一种流行的传感器选择,因为它们具有非接触式无磨损操作,低维护,坚固的设计以及密封的霍尔效应设备,不受振动,灰尘和水的影响。 磁传感器的主要用途之一是用于感测位置,距离和速度的汽车系统。例如,曲柄轴的角度位置用于火花塞的点火角度,汽车座椅和用于安全气囊控制的座椅安全带的位置或用于防抱死制动系统的车轮速度检测(ABS)。 磁传感器设计用于响应各种不同应用中的各种正负磁场,一种类型的磁传感器,其输出信号是其周围磁场密度的函数,称为霍尔效应传感器。 霍尔效应传感器是由外部磁场激活的设备。我们知道磁场有两个重要特性:磁通密度,(B)和极性(北极和南极)。霍尔效应传感器的输出信号是器件周围磁场密度的函数。当传感器周围的磁通密度超过某个预设阈值时,传感器检测到它并产生称为霍尔电压V H的输出电压。请看下图。 霍尔效应传感器原理     霍尔效应传感器基本上由一块薄的矩形p型半导体材料组成,例如砷化镓(GaAs),锑化铟(InSb)或砷化铟(InAs),它们通过自身连续的电流。当器件放置在磁场中时,磁通线在半导体材料上施加力,该力使电荷载流子,电子和空穴偏转到半导体板的任一侧。电荷载流子的这种运动是它们经过半导体材料所经受的磁力的结果。 当这些电子和空穴移动侧边时,通过这些电荷载流子的积累在半导体材料的两侧之间产生电位差。然后,电子通过半导体材料的运动受到与其成直角的外部磁场的影响,并且这种效果在扁平矩形材料中更大。 通过使用磁场产生可测量电压的效果被称为18世纪70年代后发现它的霍华德霍尔的霍尔效应,霍尔效应的基本物理原理是洛伦兹力。以产生跨越所述装置的电势差的磁通线必须垂直,(90 ø到的电流的流动),并按照正确的极性,通常一个南极的。 霍尔效应提供有关磁极类型和磁场大小的信息。例如,南极会导致器件产生电压输出,而北极则无效。通常,当没有磁场存在时,霍尔效应传感器和开关被设计为处于“关闭”状态(开路状态)。它们仅在经受足够强度和极性的磁场时才变为“接通”,(闭路状态)。 霍尔效应磁传感器 基本霍尔元件的输出电压(称为霍尔电压,(V H))与通过半导体材料的磁场强度(输出αH )成正比 。这个输出电压可以非常小,即使受到强磁场也只有几微伏,因此大多数商用霍尔效应器件都是通过内置直流放大器,逻辑开关电路和稳压器制造的,以提高传感器的灵敏度,滞后和输出电压。这也使霍尔效应传感器能够在更广泛的电源和磁场条件下工作。 霍尔效应传感器   霍尔效应传感器提供线性或数字输出。线性(模拟)传感器的输出信号直接取自运算放大器的输出,输出电压与通过霍尔传感器的磁场成正比。该输出霍尔电压如下:   线性或模拟传感器提供连续的电压输出,其随着强磁场而增加,并且随着弱磁场而减小。在线性输出霍尔效应传感器中,随着磁场强度的增加,放大器的输出信号也会增加,直到它开始饱和电源施加的限制。任何额外的磁场增加都不会对输出产生影响,但会使其更加饱和。 另一方面,数字输出传感器具有施密特触发器,内置滞后连接到运算放大器。当通过霍尔传感器的磁通量超过预设值时,器件的输出在其“关闭”状态之间快速切换到“接通”状态而没有任何类型的接触反弹。当传感器移入和移出磁场时,这种内置滞后消除了输出信号的任何振荡。然后数字输出传感器只有两种状态,“ON”和“OFF”。 有两种基本类型的数字霍尔效应传感器,双极和单极。双极传感器需要一个正磁场(南极)来操作它们,一个负磁场(北极)释放它们,而单极传感器只需要一个磁性南极来操作和释放它们进出磁场领域。 大多数霍尔效应器件不能直接切换大电气负载,因为它们的输出驱动能力非常小,大约10到20mA。对于大电流负载,将一个集电极开路(电流吸收)NPN晶体管添加到输出端。 该晶体管在其饱和区域内作为NPN吸收开关工作,只要施加的磁通密度高于“ON”预设点,就会使输出端短接到地。 输出开关晶体管可以是开放式发射极晶体管,开路集电极晶体管配置或两者都提供推挽输出型配置,其可以吸收足够的电流以直接驱动许多负载,包括继电器,电动机,LED和灯。 霍尔效应应用 霍尔效应传感器由磁场激活,并且在许多应用中,该装置可以由连接到移动轴或装置的单个永磁体操作。有许多不同类型的磁铁运动,例如“正面”,“侧面”,“推拉”或“推 - 推”等感应运动。对于每种类型的配置,为确保最大灵敏度,磁通线必须始终垂直于设备的感应区域,并且必须具有正确的极性。 同样为了确保线性,需要高磁场强度的磁体,其对于所需的运动产生大的场强变化。有运动的用于检测磁场几个可能的路径,和下面是两个使用单个磁体更常见的感测配置的:头接通检测和侧身检测。 正面检测     顾名思义,“正面检测”要求磁场垂直于霍尔效应传感装置,并且为了检测,它直接朝向活动面接近传感器。一种“正面”的方法。 这种正面接近方法产生输出信号V H,其在线性装置中表示磁场强度,磁通密度,作为远离霍尔效应传感器的距离的函数。磁场越近,因此磁场越强,输出电压越大,反之亦然。 线性器件还可以区分正磁场和负磁场。可以使非线性装置在远离磁体的预设气隙距离处触发输出“ON”以指示位置检测。 侧向检测     第二传感配置是“侧向检测”。这需要以横向运动的方式将磁铁移过霍尔元件的表面。 侧向或滑动通过检测是用于检测磁场的存在,因为它移过霍尔元件的面例如固定的气隙距离内,计数旋转磁体或电动机的旋转速度是有用的。 取决于磁场经过传感器的零场中心线时的位置,可以产生表示正输出和负输出的线性输出电压。这允许定向移动检测,其可以是垂直的也可以是水平的。 霍尔效应传感器有许多不同的应用,尤其是接近传感器。它们可以代替光学和光传感器使用,环境条件包括水,振动,污垢或油,例如汽车应用。霍尔效应器件也可用于电流检测。 当电流通过导体时,会在其周围产生圆形电磁场。通过将霍尔传感器放置在导体旁边,可以从产生的磁场测量从几毫安到数千安培的电流,而无需大型或昂贵的变压器和线圈。 除了检测磁铁和磁场的存在与否,霍尔效应传感器还可以通过在设备的有效区域后面放置一个小的永久“偏置”磁铁来检测铁磁材料,如铁和钢。传感器现在处于永久和静态磁场中,通过引入含铁材料对该磁场的任何变化或干扰都将被检测到,其灵敏度可能低至mV / G. 根据设备的类型,无论是数字还是线性,有许多不同的方法可将霍尔效应传感器连接到电气和电子电路。一个非常简单且易于构造的示例是使用如下所示的发光二极管。 位置检测器     当没有磁场存在时,该正面位置检测器将“关闭”(0高斯)。当永磁体南极(正高斯)垂直向霍尔效应传感器的有效区域移动时,器件变为“ON”并点亮LED。一旦切换为“ON”,霍尔效应传感器就会保持“ON”状态。 为了使设备和LED“关闭”,必须将磁场降低到单极传感器的释放点以下或暴露于双极传感器的磁北极(负高斯)。如果需要霍尔效应传感器的输出来切换较大的电流负载,则可以用更大的功率晶体管代替LED 。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-27
  • 发表了主题帖: 霍尔元件在自动学业分析仪中的应用

    目前,在医院或医学实验室,只有少量患者的血液,自动血液分析仪可以完成100多种相关检测。检测过程通常只需要几分钟。 在进行自动检测时,一般将待测血样放置在等距旋转检测台上,然后从每一样本中抽取少量血样,由检测探头检测,进行分析。因此,保证每次检测都能准确采样,是自动化系统的重要组成部分。利用霍尔元件可以很容易地解决这个问题。 自动血液分析仪霍尔元件应用 自动血液分析仪霍尔元件霍尔元件主要用于检测取样探头的上下位置,以确保当探头插入采样管时能有效地插入血液样本进行取样。同时,避免接触试管底部,造成样品损坏。霍尔传感器3用于检测旋转底座的旋转状态,使取样探头完成所有试管样品的采样。 霍尔元件磁阻传感器IC(集成电路)是一种高灵敏度器件,广泛应用于大间隙、弱磁场、低功耗的场合。同时,霍尔元件可以感知与传感器方向平行的南极和北极的磁场,从而消除了对极点进行额外识别的需要,简化了安装过程,并有可能降低成本。霍尔元件的平均电流消耗很低,工作电压也低至1.65V,采用无上拉电阻的推挽输出,大大提高了能效,非常适合电池应用和供电系统。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-26
  • 发表了主题帖: 电机磁铁的知识

    磁铁的种类很多 ,一般分为永磁和软磁两大类,我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁。 永磁磁铁又分二大分类: 第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁Nd2Fe14B)、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁(ALNiCO) 第二大类是:铁氧体永磁材料(Ferrite) 1、钕铁硼磁铁: 它是目前发现商品化性能最高的磁铁,被人们称为磁王,拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200℃。而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。 2. 铁氧体磁铁:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。 3. 铝镍钴磁铁:是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600℃以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。 4、钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁铁相比,钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-25
  • 发表了主题帖: 霍尔元件在游戏手柄按钮中的应用

    在传统的游戏控制器中,大多数电位计用于位置检测。由于传感器技术的发展,游戏控制器的位置检测可以使用非接触式霍尔元件,HX6383霍尔开关已成功应用于游戏控制器。使用此解决方案,游戏手柄控制更灵活,使用寿命更长。 HX6383芯片是CMOS霍尔传感器,可以输出与芯片表面平行的角位信息。目的是实现在各种应用领域中经常需要的非接触式旋转角度感测。当小磁铁(径向磁化)在芯片表面上旋转时,HX6383霍尔芯片感应其**角位置。 HX6383芯片中的磁片(IMC)可以集中平行于芯片表面的磁场,并产生与IMC结构边缘磁场成比例的垂直分量,然后通过通过IMC下方的两对。传统的平面霍尔元件用于测量该信号。两对霍尔元件彼此垂直放置并平行于芯片表面(X和Y方向)。利用这种结构,可以将实际角度编码为具有90度相位差(cos和sin信号)的两个正弦信号。 )。与磁场强度成比例感测的两个信号(Vx和Vy)将被放大,采样并转换为数字信号。这两个数字信号将通过反正切函数计算,反正切函数通过查找表实现。然后,当前角度值的数字信号由DA转换器转换回模拟信号。最终输出信号可在模拟输出,PWM输出和串行数字通信(SPI)中选择。   在游戏手柄中,主控制器可以使用模拟或PWM输入模式来检测传感器位置,并通过UART/SPI/USB接口或通过无线模块将其传输到主机。 在芯片的设计电路中,电路设计相对简单。 在选定位置旋转的磁铁中,磁化为直径,强度为20mT至70mT;确定磁铁和芯片的位置后,PTC-04可根据磁铁的位置和强度对增益进行编程。满足设计要求。同时,PTC-04可以选择和设置模拟,PWM和SPI输出模式。 在软件设计中,主要包括数据初始化,位置检测和读取,以及数据处理后的处理。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-24
  • 发表了主题帖: 电动机霍尔元件故障维修技法

    霍尔元件传感器又称位置传感器,其故障主要是传感器脱落、霍尔集成电路失效和引线断开等。 1.传感器一般都固定在电枢有引出线一端靠近磁钢的地方,若有脱落可用树脂将霍尔元件集成电路再次牢固粘贴在原来的地方即可。 2.引线断开,重新焊接;如果引线是在集成电路齐根处断开,只能更换。 3.霍尔元件集成电路失效。应先分清是电路内部还是工作电源故障,需要通过测定引脚电压来断定。具体测定方法如下。 传感器一般有三个引脚,第一个是电源正极;第二个是接地;第三个是状态输出脚。只要确定是正极和地,剩下最后一个脚便是输出脚。打开控制器电源,使传感器能处于工作状态,找一块场强较高的磁钢,反复用N、S极接近传感器,用毫安表或信号测定仪测定输出极与地间信号变化。它的信号简单,只有“有”和“无”两种,即1和0。 若用S极或N极接近都没有任何信号,可确定霍尔元件集成电路失效,应当更换新的。有信号实际是高平有电压输出,输出电压在5V以上。无信号输出低电平,无电压输出。 另外可能是无电源,检测电源和地间应有4. 5 V以上的电压,否则,说明电源有故障。 注意,更换新传感器应和原传感器类型一致、型号一致,正反面方向也应当一致,以防引脚顺序弄错。 霍尔元件集成电路是矩形小方片,其中有一个角是缺角,焊开前只要认清缺角方向即可,另外它的3根引线的颜色也不一样,预先将颜色的顺序记清,再焊接时就不会错误。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-22
  • 发表了主题帖: 开关型霍尔的应用

    开关型霍尔传感器主要用于测转数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知器、报警器、自动控制电路等。   1.测转速或转数: 在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢,霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处,圆盘旋转一周,霍尔传感器就输出一个脉冲,从而可测出转数(计数器),若接入频率计,便可测出转速。 如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上,当装在运动车辆上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。   2.各种实用电路: 开关型霍尔传感器尺寸小、工作电压范围宽,工作可靠,价格便宜,因此获得极为广泛的应用。 下面列举一个实例说明: 汽车车门状态显示: 现在汽车一般都有该功能了。这里使用了霍尔传感器,只要再配置一块小永久磁铁就很容易做成车门是否关好的指示器,配置电路示意如下: 三片开关型霍尔传感器分别装在汽车的四个门框上,在车门适当位置各固定一块磁钢,当车门开着时,磁钢远离霍尔开关,输出端为高电平。若四个门中有一个未关好,则或非门输出为低电平,红灯亮,表示还有门未关好,若三个门都关好,则或非门输出为高电平,绿灯亮,表示车门关好,司机可放心开车。   霍尔传感器展望 霍尔传感器在中国市场增长率为两位数,在我们的日常生活中,霍尔传感器被广泛应用。例如,在翻盖或是滑盖的手机中,用来检测手机盖翻开或是滑动的器件就是霍尔传感器;再如,在电脑键盘上,实现光标移动的滚动键就是由霍尔传感器组成的;还有,在汽车变速箱、电动门窗等需要电机的部件中也有霍尔传感器应用。我们在每天的生活中都在与霍尔传感器打交道。 霍尔传感器应用的领域不同,因此各个市场对它的要求也不尽相同。手机市场对霍尔传感器的主要要求包括尺寸、功耗和可调节的阈值。在工业和汽车应用方面,霍尔传感器首先要满足工业或汽车认证对器件的要求,例如安全性、稳定性和温度范围要达到相应的级别。   随着这些终端应用产品的不断发展,霍尔传感器也呈现微型化、高集成化、高灵敏度、耐温性发展。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-21
  • 发表了主题帖: 净化器用哪种霍尔开关比较好

    随着环境污染越来越严重以及病毒不断侵害人们的身体健康,健康理念越来越被人们所重视。净化器也随着市场的需求越来越大。 市面上净化器霍尔开关应用越来越广泛,例如全极霍尔开关HX6383、HX6393、HX6373等等。 全极霍尔元件内部采用CMOS工艺,运用先进的斩波稳定技术,以提供准确而稳定的磁场开关点。其中电路的设计提供了一个内部控制的时钟机制,以周期扫描供电给霍尔器件和模拟信号处理电路。用于“休眠”模式中的大电流消耗的电路部分。周期性地“唤醒”内部电路以从霍尔元件的磁通对预定义的阈值判断。如果磁通密度高于或低于BOP/ BRP阈值,那么驱动输出晶体管相应的状态发生改变。而在“休眠”周期中,输出晶体管被锁定在其先前的状态。极大延长了电池工作寿命,以满足客户对低功耗系统的要求。 希望将来健康成品能够越来越成熟,真正保护人类的健康,霍尔元件的应用也会越来越广泛,这健康领域产品能够体现自己的真正价值。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-19
  • 发表了主题帖: 变速箱转速传感器车速传感器

    变速箱转速传感器车速传感器 霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。 霍尔元件是一种半导体磁电器件,它是利用霍尔效应来进行工作的,用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。   如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。   当变速箱运转时,与变速箱输出轴藕合的传感器的轴随之旋转,与传感器轴一体的磁体也同步旋转,使得霍尔元件感应的磁场B发生变化,因而输出矩形波脉冲信号,该信号可作为仪表和VCU的车速里程信号,其每转的脉冲数等同于磁体上的磁对极数。   霍尔效应传感器或开关,由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成。 一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙,在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器,而没有窗口的部分则中断磁场,因此,叶片转子窗口的作用是开关磁场,使霍尔效应象开关一样地打开或关闭,这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因。   转速传感器失效形式:待整理 霍尔传感器 和 磁电式传感器 区别 1、外接插头线 数量不一样 霍尔传感器外接插头线有三根,两根为电源线,一根为信号线 磁电式传感器外接插头线有两根,都为信号线。   2、传感器类型划分不一样 霍尔传感器为 有源传感器,需要有电源外接供电。 磁电式出传感器为 无缘传感器,无需电源外部供电。   3、工作原理不一样 霍尔传感器是利用霍尔效应原理,洛伦兹力的作用下,偏置电流i的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在cd方向上产生电位差,产生霍尔电压,需要辅助电源才能正常工作。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-18
  • 发表了主题帖: 看似高深的霍尔效应,其实离生活很近

    量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一,迄今已有四个诺贝尔奖与其直接相关。但是三维量子霍尔效应一百多年来都是科学家们心中的一片圣地,直到去年12月,我国复旦大学物理学系修发贤课题组才公布,人类首次观测到三维量子霍尔效应。 而近日,中国科技大学与其合作团队在《自然》刊登论文表示,他们通过实验验证了三维量子霍尔效应,并发现了金属-绝缘体的转换。 电信号与磁信号转换的桥梁 之前,科学家对于量子霍尔效应的研究仅仅停留于二维体系,而对于三维体系也只有无尽的猜测。修发贤团队发现了由三维“外尔轨道”形成的新型三维量子霍尔效应的直接证据,迈出了量子霍尔效应从二维到三维的关键一步。 此次,中国科技大学的合作研究团队紧随其后,进一步证实了三维量子霍尔效应并验证了显著的拓扑绝缘体现象。 霍尔效应由美国物理学家E.霍尔于1879年在实验中发现,以其人名命名并流传于世。其核心理论就是,带电粒子(例如电子)在磁场中运动时会受到洛伦兹力的作用发生偏转,那么在磁场中的电流也有可能发生偏转。当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,在导体两端堆积电荷从而在导体内部产生电场,其方向垂直于电流和磁场的方向。当电场力和洛伦兹力相平衡时,载流子不再偏转。而此时半导体的两端会形成电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。 总的来说,霍尔效应其实是电信号与磁信号的桥梁,任何电信号转换为磁信号的地方都可以有霍尔传感器。 这个看似高深的概念,其实和我们的生活很近:比如我们将霍尔元件放在汽车中,可以测量发动机的转速,车轮的转速及方向位移;再比如,将霍尔元件放在电动自行车中,可以做成控制电动车行进速度的转把。   量子霍尔效应停留在二维空间 在霍尔效应发现100年后的1980年,德国青年教师克劳斯·冯·克利青通过理论分析和实验发现了整数量子霍尔效应,将霍尔效应带到了量子的领域。 冯·克利青发现,量子霍尔效应一般都是在超低温和强磁场等极端条件下出现。在极端条件下,电子的偏转不再像普通霍尔效应中一样,而是变得更加剧烈并且偏转半径变得很小,仿佛就在导体内部围绕着某点转圈圈。也就是说,导体中间的部分电子被“锁住了”,要想导通电流只能走导体的边缘。因为这些发现,他在1985年获得诺贝尔物理学奖。 虽然量子霍尔效应是诺贝尔奖的常客,但相关研究仅限于二维量子系统中。毕竟我们生活在三维空间中,如果延伸到三维系统中,量子霍尔效应会有怎样的不同?   另辟蹊径验证三维量子霍尔效应 之前实现三维量子霍尔效应的思路,主要将二维量子系统进行堆叠。但这样得到的只是准二维量子霍尔效应,并没有观测到明显的量子霍尔电阻以及电子在空间的震荡。 我国科学家另辟蹊径,选择了不一样的材料。修发贤课题组选择的是砷化镉楔形纳米结构,中国科技大学团队选择的是碲化锆三维晶体。这些被认为是拓扑绝缘体的三维纳米结构,已有科学家在其中观测到与二维量子霍尔效应类似的现象,即其一个方向的电阻呈现台阶式变化,另一个方向的电阻呈现震荡。而我们分别在世界上首次实现对三维量子霍尔效应的观测和验证。 在这次研究中,中国科技大学团队还将材料的导电特性进行了“大扫描”,得出了金属-绝缘体的转换规律:人们能够通过控制温度和外加磁场实现金属-绝缘体的转化。这种原理可以用来制造“量子磁控开关”等电子元器件。三维量子霍尔效应材料中的电子迁移率都很快,电子能快速传输和响应,在红外探测、电子自旋器件等方面拥有应用前景。再次,三维量子霍尔效应因具有量子化的导电特性,还能应用于特殊的载流子传输系统。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-17
  • 发表了主题帖: 线性霍尔效应开关在物联网方面的应用领域

    霍尔效应和线性传感器   线性霍尔效应指的是当磁场作用在导电材料中流动的电流时,导体上产生的可测量电压。该电压与流过的电流和垂直于导体的磁通量成比例,如图1所示。霍尔效应传感器IC集成了高增益放大和其他信号调理电路(如偏移消除),可在与其他逻辑或模拟电路兼容的电压下生成代表检测到的磁通量的输出。    图1:使用霍尔效应传感器IC感应磁通量。   提供各种霍尔效应器件:带传感器的传感器通过在盖子中嵌入小磁铁,数字输出可以用作笔记本电脑的开/关检测等应用中的接近开关。另一方面,线性霍尔效应开关能够产生与磁体距传感器的距离成比例的模拟输出。这种类型的传感器可用于滑动机构,以检测移动经过传感器的磁铁的位置。例如,当条形磁铁移过传感器时,输出电压随磁通密度从磁铁远离时的零变化到磁铁北极附近的最大负磁通量而变化,当磁铁位于中心时磁通密度变为零位于传感器上方,由于靠近南极而达到最大值。随着磁铁继续移动,传感器输出向零移动。   当磁铁朝向或远离传感器的表面移动时,线性霍尔装置的另一主要操作模式是正面感应。在这种情况下,当磁体最靠近传感器时,磁通量和输出电压从零变为最大值。图2显示了线性霍尔效应开关IC的输出电压如何随着磁场强度的变化而变化,因为磁体更靠近IC表面。      图2:线性霍尔效应器件的传递曲线。   微功耗敏感的应用   尽管霍尔效应最初是在19 th 世纪,商业霍尔效应传感器IC最近已经实现,其中集成了低噪声放大器和能够产生可用输出电压的信号处理电路。随后,霍尔效应传感器(包括线性设备)已广泛用于工业接近和位置传感任务,如液位传感和阀门位置控制。   在消费类便携式设备中,线性霍尔效应开关提供有机会引入使用传统机械开关难以实现的额外功能,因为传感器不仅可以检测按钮已被按下,而且还可以准确地确定按钮的位置。这允许在相机电话或数码单反相机等设备中使用多功能按钮,这些按钮具有半按功能可自动对焦,全按此按钮可用于快门释放。同样,使用线性霍尔效应传感器可以让游戏控制器的按钮控制额外的功能或感知更复杂的玩家手势。   另一方面,这些新兴应用对线性提出了更严格的要求。霍尔效应传感器。特别是,超低功耗已成为确保先进功能而不会影响电池寿命的绝对必要条件。例如,物联网设备通常需要通过小型电池或能量收集系统自主运行5年,10年甚至20年。由传统霍尔效应传感器吸取的少量毫安可能足以防止设计人员实现所需的免维护使用寿命。就消费电子产品而言,任何明显的电池寿命缩短都可能会损害市场吸引力。   真正的微功率传感器   在线性霍尔效应传感器可用于检测按钮位置的许多情况下,传感器IC只需在位置短时间内完全运行信息是必需的。向IC引入电源管理有助于在不需要感应时避免不必要的能耗。   某些传感器(如二极管AH8500和AH8501)具有启用引脚,允许主机控制操作模式。默认情况下,内部下拉使传感器保持在睡眠模式,典型电流仅为8.9μA。将使能引脚驱动为高电平会使器件进入工作模式,默认采样频率为6.25 kHz,典型电流消耗为1.16 mA。或者,PWM信号可用于设置高达7.14 kHz的自定义采样率。   通过提供使能引脚,这些器件适用于各种物联网应用,例如智能建筑安全或入口控制系统,其中有信号可用于激活传感器。另一方面,诸如照相机,移动设备和游戏终端之类的消费者设备可能无法预测用户何时可能按下按钮,因此将无法将Enable引脚驱动为高电平。然而,用户期望瞬时响应。对于这种类型的应用,AH8502和AH8503默认工作在微功率模式下,默认采样率为24 Hz,典型值仅为13μA。当检测到活动时,传感器可以在turbo模式下操作,并在需要时提高采样率。提供一个控制引脚,允许系统将采样速率调整到7.14 kHz的最大值,电流为1.16 mA。   增强电源管理,例如关闭模拟电路和ADC时闲置,并在循环之间应用正在申请专利的节能技术,与其他低功耗线性霍尔效应传感器相比,这些器件可以在正常,睡眠和微功率模式下消耗更低的电流。   结论   自从第一批商用IC进入市场以来,霍尔效应传感器迅速普及,特别是在需要高可靠性,非接触位置或接近检测的工业应用中。   物联网的出现,以及消费电子市场对改善用户体验的持续需求,是两大趋势,现在为霍尔效应传感器提供了巨大的额外机会,特别是能够支持多种复杂功能的线性霍尔效应开关功能按钮。即使在某些微功率传感器中,相对较高的功耗限制了这些器件的使用,但最新一代真正的微功率线性霍尔效应开关现在能够以可接受的低功耗实现复杂的位置传感。高精度,增强的集成ESD保护和操作灵活性进一步提升了这些先进设备的可用性。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-16
  • 发表了主题帖: 好端端的车,为啥ABS故障灯亮了?

    你知道你的轮速传感器为什么会报故障么? 因为你的轮速传感器坏了!!!   看到这样的答案你是不是有种被忽悠的感觉?别急,接着往下看。   在我们的维修案例中,多数的轮速传感器报警都是由于轮速传感器损坏了。剩下的少数在清洗轮速传感器后故障得以解决。那么它为什么报错呢?在回答这个问题之前先讲讲磁圈感应式、霍尔式轮速传感器的工作原理。    磁圈感应式轮速传感器 磁圈感应式轮速传感器的工作原理很简单。齿顶和齿隙与磁极的距离都不一样,当齿圈转动的时候就会在感应线圈中产生交变电压,这样ECU就可以通过这个电压脉冲频率来判断轮速。   交变电压是如何产生的? 当齿顶对着磁极的时候,磁力线就容易通过齿圈,感应线圈周围就会产生较强的磁场;当齿隙对着磁极的时候,由于齿隙和磁极中的间隙较大,磁力线就不容易通过齿圈,感应线圈周围就会产生较弱的磁场。这样的交替变化就形成了交变电压。   如果齿圈齿隙中沾有脏物,而脏物恰巧是磁力线容易通过的物体(比如刹车粉末)时,传感器传递的脉冲信号就会出现波动。如果波动的信号巨大,ECU就认为“这个信号是不可能产生的”,这时就给报个错。这也是为什么很多报轮速传感器错误的车辆在清洗过后故障得以解除。    既然知道了磁圈感应式轮速传感器在有特定污物的时候会出现误报的情况,那么工程师是如何解决这样的问题的呢?     成本更高、更可靠的新式传感器 现在的车辆上都使用了霍尔效应式轮速传感器,也就是我们经常说的霍尔传感器。     为什么说霍尔传感器更加可靠?   1、用磁环替代了老式的齿圈,这样就没有了可以藏污纳垢的场所。 磁环的表面可以看到一条条的痕迹,这条痕迹其实就是N、S极的分界线。一个磁圈总共有48对南、北磁极,对!我数过不止一次!   2、用霍尔元件替代老式的磁线圈。 3、因为感应器工作原理的不同而比“老式传感器”更加可靠。   霍尔传感器的工作原理 霍尔传感器是有三个信号元件同时对磁环采取信号。由于三个信号元件处在不同位置,同一时间信号元件采集到的脉冲信号强度是不一样的。   当A信号通磁量最强时,C信号就是最弱,B信号则是在中点上。   当车轮转动时,霍尔元件通过A和C的信号得到一个公差信号。   然后用A-C的公差信号和B的信号进行对比,当公差信号的最强点产生在B信号的上升沿,那么车轮是正向转动;当公差信号的最强点产生在B信号的下降沿,那么车轮是反向转动。   由于有三个信号元件的共同监测,并且还要计算信号公差,这样就保证了信号的真实可靠性。   如今的车辆多数都是用霍尔传感器作为轮速传感器,大大增加了信号的可靠性;只有那些还在用老式的磁圈传感器的车辆在齿圈内积累了大量刹车粉的时候才会出现误报的可能。   但无论如何,上述的几个条件肯定还是金科玉律,能满足的产品依然“包治百病”。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-15
  • 发表了主题帖: 直流无刷电机是什么?在机器人、电动汽车、航模/无人机等方面有何应用?

    本帖最后由 wxhxkj 于 2020-9-15 10:19 编辑 无刷直流电机简介 无刷直流电机,英语缩写为BLDC(Brushless Direct Current motor)。电机的定子是线圈(绕组),转子是永磁体。根据转子的位置,利用单片机来控制每个线圈的磁极变化,从而使转子在磁极同极相斥,异极相吸的原理下转动。 1 无刷直流电机的基本工作原理 1.1 无刷直流电机的结构 首先先从最基本的线圈说起。 如下图。可以将线圈理解成长得像弹簧一样的东西。根据初中学过的右手法则可知,当电流从该线圈的上到下流过的时候,线圈上面的极性为N,下面的极性为S。 现在再弄一根这样的线圈。然后摆弄一下位置。这样如果电流通过的话,就能像有两个电磁铁一样。 再弄一根,就可以构成最简单的三相绕组。 再加上永磁体做成的转子,就是一个无刷直流电动机了。 1.2 无刷直流电机的电流换向电路 无刷直流电机之所以既能用直流电,又不用电刷,是因为有个电路专门来控制它各线圈的电流流动方向。这个电流换向电路最主要的部件是FET(场效应晶体管,Field-Effect Transitor)。可以把FET看作是开关。下图简单地将FET标为F0~F5。FET的“开合”是由单片机控制的。 1.3 无刷直流电机的电流换向过程 FET的“开合”是由单片机控制的。最常用的电流换向顺序是six-step commutation。如下表。 1.4 无刷直流电机的转子是怎么转动的呢? 根据物理的常识,磁极同极相斥。以N极为例,永磁体转子在下图180°的角度范围内斥力最大。S极同理。 由此叠加可得,永磁体转子受力最大的区域是紫色的区域。对照电流换向表,推出其它的5种情况如下图所示。 然后加上永磁体转子,就能理解无刷直流电机的转子转动情况了。如下图,转子顺时针转动。 2 怎样控制无刷直流电机? 上面说过,控制转子转动的关键是,等转子转到合适的角度时,对通过线圈的电流进行换向,从而使线圈端的磁极发生变化,对转子产生排斥力或者吸引力,令转子转动下一个阶段的角度。 那这个电流换向的时机应该怎么把握呢?也就是说,我要怎么样知道现在转子转动到什么位置? 这就需要用到霍尔传感器(Hall sensor)。在无刷直流电机的内部,都装有霍尔传感器,数量一般为3个。 2.1 霍尔传感器 霍尔传感器通过霍尔效应(Hall effect),能检测出磁场强度的变化。根据高中物理所学的左手定则,在霍尔传感器所在的回路中,磁场使带电粒子的运动发生偏转,带电粒子“撞到”霍尔传感器的两边,产生电位差。这时就可以用电压计接到霍尔传感器的两边,检测出这种电压变化,从而检测出磁场强度的变化。原理如下图所示。 2.2 霍尔传感器怎样得到转子的位置? 有了霍尔传感器,就能知道知道转子的位置了。 根据HA,HB,HC是的上升沿,下降沿,可以知道转子所处位置的角度。比如,若HA是下降沿,我们能够知道转子处于180度~240度(电气角度)之间。使用3个霍尔传感器时,分辨率是60度的电气角度。 在本答案中举例用电机中,电气角度等于机械角度。根据永磁体转子的磁极对数不同,电气角度和机械角度的比例也会不同。 2.3 怎样控制无刷直流电机转动的方向? 改变电流换向的次序即可。比如从U→V变成从V→U。 2.4 怎样控制无刷直流电机的转速? 我们知道无刷直流电机的永磁体转子是受电磁铁(线圈)的排斥力和吸引力而转动的。所以线圈通的电流越大,磁力越强,转子转动得就越快。 因为接的电源是直流的,所以我们通常用PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)来控制通过线圈电流的大小。PWM的简单原理如下。 所以给无刷直流电机通电的时候,用单片机不断地控制FET的开合开合,能使线圈反复处于通电断电,通电断电的状态。通电时间长,线圈产生的电磁力就强,转子转动就快。 还记得上面的six-step commutation电流换向次序表吗?根据电流换向次序表,再加上PWM控制电机转速的情况,可以得到U、V、W各相通电的状态如下图所示。 尾记 综上,无刷直流电机的关键有三点: 线圈绕组磁性 变化的时机,即电流换向的时机。它决定了转子转动的方向 霍尔传感器对永磁体转子所处位置的反馈 使用单片机产生的PWM波形,控制转子转动的速度。 在这个转子内侧,有两个永久性磁铁,一个是N极,一个是S极。这种结构属于外转子型的无刷电机,即电机的转子在外面,而定子在内部。如下图所示: 电机的定子结构是线圈,也就是电磁铁。定子在内部是固定不动的,那么,大家来想一下,如何才能让这个电机转起来呢? 其实这个很容易想到,利用磁铁异性相吸的原理,如果我给定子线圈通电如下所示,会发生什么情况呢? 很显然,外面的转子由于异性相吸的原理会逆时针转动,让自己的N极靠近定子电磁铁的S极,自己的S极靠近定子的N极。很简单吧。看他们慢慢的靠近了。 如果两个磁极靠近了怎么办呢?还能继续转动吗?显然他们不想继续转动了。不过我们有办法。 我们让下一个线圈通电,刚才这个线圈不通电,即上图中标B的线圈通电流。这样永磁铁就开始继续赶路追寻下一个目标了。如下图所示。 这个过程就好比你拿了一个胡萝卜去勾引一头驴,你的胡萝卜和驴以同样的速度在运动,蠢驴永远也追不上胡萝卜,但是蠢驴终归是蠢驴,它会一直追下去。 就这样,无刷电机就转起来了,这当然是无刷电机最简单、最基本的运行原理而已。它是有明显的缺点的,它转动的时候会抖动,一会快一会儿慢,就像这头奔跑的蠢驴一样,它看见胡萝卜就跑,看不见的时候就不想跑,快追上胡萝卜的时候跑得快,离胡萝卜远的时候跑的慢,怎么办呢?干脆在给这个驴后面放个鞭子,拿鞭子打它让他赶紧的跑。于是乎就有了这样的电机,如下图所示。 前面一个电磁铁线圈在勾引永磁铁,后面一个电磁铁线圈在推动永磁铁。就好像一头驴,前面有吃的东西,后面有鞭子,你说它跑还是不跑呢? 这样这头蠢驴就开始卖力的马不停蹄的奔跑了。。 有人说,哦,原来无刷电机这么简单啊?No,No,No,这里面的关键技术是你怎样让内部的定子线圈产生在合适的时间产生合适的电流?这简单吗?其实没有电力电子技术的支持一点也不简单啊。 有同学又问了,定子线圈怎么知道什么时候通什么电流,怎么知道驴什么时候追上来了,什么时候移动胡萝卜? 其实我们在无刷电机里面安装了霍尔传感器,霍尔传感器能够感受转子永磁铁的位置,也就是驴的位置,它能够及时的把驴的位置报告给定子线圈控制器,控制器根据这个信息来控制定子内部的线圈电流流向。就这样无刷电机就转起来了。 我们可以看到,无刷电机的定子线圈内部的电流其实也在不停的改变方向,所以其实是交流电,但是我们说的是无刷直流电机啊,是的,我们用的是直流电源啊,直流电源通过无刷电机的驱动器变成了交流电,这个过程其实是无刷电机的比较核心的技术。 普通直流电机线圈内部也是流通的交流电,但是普通电机是通过电刷和换向器的合作把直流电变成了交流电,电刷这个装置像一个刷子一样一直在摩擦,使得普通直流电机结构复杂,使用寿命不够长,而无刷电机用的是电力电子技术实现了电流的逆变(直流变交流),没有了电刷这个结构,所以叫做无刷电机。是一种技术的进步。 上个图吓唬一下你们。 怕不怕? 不怕你给大家讲讲吧!我先讲到这里吧。 至于无刷电机的特点和优点以及应用场合,其他人已经回答的比较好了,我就不说了。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-14
  • 发表了主题帖: 霍尔元件在电力仪表中的应用

    霍尔元件由于其高灵敏性、高稳定性、耐高温、体积小、抗冲击性等显著优点,广泛应用于汽车工业、自动化、信息处理等各个领域。其中,在电力仪表领域中的应用尤为突出。霍尔元件在电力仪表中的应用主要包括电流、压力、转速等参数的测量,具体内容如下: 对电力仪表电流的测量 电力仪表运行时的电流参数的测定,需要霍尔元件按如下方法实现:首先,在测量电流时,将通电的导线置于安装有霍尔元件的整个磁场运行系统中。在此条件下,电力仪表运行过程中会有一定的电流通过导线,在磁场运行系统中的霍尔元件便会产生一定的电压信号。如果测量区域中的霍尔元件的电流的大小和电流的流向发生变化,磁场运行系统中相对应的电压信号势必会发生变化。由于霍尔元件中有放大器装置,这样的变化波动会同时促使传感器装置感应到电压信号的变化,并通过放大器装置对其进行二次整流和放大后,获得电流值大小,即完成电流的测量任务。 对电力仪表压力的测量 电力仪表运行时的油压等压力参数测定的实现,其关键点在于电力仪表运行时,霍尔元件装置能够将运行过程中出现的非电量信号转变为电量信号。使用霍尔元件对电力仪表的压力参数进行测量时,需要按如下方法实现:首先,将霍尔元件的各部分元件固定在电仪仪表系统中的弹性薄膜、波尔登管等弹性元件的一侧。在电力仪表运行过程中,系统中的弹性元件会在压力作用下产生一定的位置变化,而且这种位移变量同时会对霍尔元件的位置产生作用,使其在具有线性变化的磁场中进行有规律的移动,会产生并且输出与此规律性移动相对应的霍尔电动势。但是,由于弹性薄膜、波尔登管等弹性元件的弹性位移变化范围一般比较小,仅能够支持变化范围比较微小的参数的检测。同时,由于当前我国在此方面的技术条件还不够成熟。因此,目前霍尔元件多用于电力仪表中油压等微小压力的测量工作。 对电力仪表转速的测量 电力仪表运行时的转速参数的测定,需要霍尔元件按如下方法实现:首先,将一个能够独立运行的圆盘装置置于待测转速的转轴之中。同时,这个圆盘装置要尽可能的靠近霍尔元件装置及其所处的磁场运行系统中。在磁场系统运行过程中,圆盘装置会通过自身的转动作用使其磁阻参数随着气隙的变化剧样产生周期性的变化。霍尔元件之所以能够对电力仪表的转速参数进行测量,主要通过以下两种方式实现:第一,在增设的嘲盘装置外部边缘粘贴’一个小磁钢装置,并将霍尔元件装置置于其附近。在转动圆盘装置的过程中,粘贴的小磁钢装置会转动到霍尔元件附近,并输出相应的磁脉冲信号。第二,在增设的圆盘装置背面粘贴一个小磁钢装置,并且同时接近正在转动的齿轮装置。在齿轮装置转动的过程中,会同时引发霍尔元件的磁感应状态,并输出相应的磁脉冲信号。以上两种方式输出的脉冲信号,通过放大器装置对其进行二次整流和放大后,可以实现对电力仪表转速的测量工作。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-12
  • 发表了主题帖: 哪些元器件有极性之分 你是否都知道

    随着当下电控系统为了达到安全化、模块化、自动化等功能,继而导致我等从业者接触到的元器件越来越多样化。较之以往所见所用的元器件,现今的器件中不少都存在极性之分,故而使得我们在工作使用过程中要格外注意!为此本人特根据自身工作环境,归纳出五类经常用到存在极性之分的元器件,供大家共同了解一下,也非常期待大家能予以补充完善。 一、电流检测器件——霍尔电子型电流互感器 相较于传统电磁式电流互感器,霍尔电子型电流互感器的测量精度更高、功耗以及体积也更小。并且由于不受磁通饱和度限制,故而可以适用于高频线路当中,这也就是我们在变频器、伺服控制器、中/高频电磁炉内见到其原因所在。 霍尔电子型电流互感器需要使用外加辅助直流电源(通常情况下为±15V或±5V)方能工作,继而要求我们对其接线过程中要仔细核对电源极性。此外在安装过程中,我们还要格外注意电流输出方向要同霍尔电子型电流互感器所标注电流流向一致,否则会导致测量误差增大!(见图一所示)     二、测温元件——热电偶 目前接触式测温领域中,存在两大类最为常见常用的传感器:一类是以PT100、PT200等为代表的热敏电阻,其阻值随温度不同而变化;第二类则是适用于高温环境(通常是高于1000℃)中,随温度不同而输出可变电动势的热电偶器件。由于该元件的输出电压信号为直流量,故在接装不同分度号之热电偶时,要注意核对其正、负极。(如图二例示)   三、同是电容却不同——(铝)电解电容 本处所讲的电容,指的是主要应用于各种电子线路中的电解电容——常见的计有铝电解电容和钽电解电容,其中又以铝电解电容最为常见常用。不同于电容启动式电动机以及无功补偿中所用的电容,电解电容几乎都是应用于直流回路中,加之其本身两管脚分正、负,从而在安装使用时,一定要小心。犹记一位不明所以的同事,用一支铝电解电容更换电风扇内启动电容的事迹,那场面着实震撼!图三例示   四、最为常见有极性之分的半导体元件——二极管 如果我们想要完成整流功能(AC-DC)时,必然会使用到具有单向导电特性的半导体元件——(整流)二极管,在此过程中大家恐怕会留意到其用银环(或黑色环)所标注的阴极所在。 此外作为指示、照明俗称:LED的发光二极管,其管脚同样是具有极性之分的。故而在使用、更换这两种常见的二极管时,要仔细核对其管脚极性是否正确,不然可能会有“惊喜”发生的!图四为两类二极管的极性简图   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,欢迎访问我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-11
  • 发表了主题帖: 涨知识!一分钟带你了解霍尔效应

    霍尔效应原理是以物理学家埃德温霍尔命名的。1879年,他发现,当电流沿一个方向流动时,当引入垂直于磁场的导体或半导体时,可以在电流路径的直角上测量电压。 霍尔电压可由V Hall=OB计算,其中: V Hali=电动势(伏特) O=灵敏度(Volts/Gauss) B=高斯中的应用场 I=偏置电流 这一发现最初用于化学样品的分类。 20世纪50年代,砷化铟半导体化合物的发展导致了第一种有用的霍尔效应磁性仪器。霍尔效应传感器允许测量需要传感器运动的直流或静态磁场。 在60年代,硅半导体的普及导致了霍尔元件和集成放大器的第一次组合。这导致了现在经典的数字输出霍尔开关。 霍尔换能器技术的不断发展,见证了从单元器件到双正交排列元件的发展。这样做是为了尽量减少霍尔电压端子的偏移。接下来的进展带来了四元换能器的二次型。这些单元采用四元正交排列在一个桥的结构。所有这些硅传感器都是由双极结半导体工艺制成的。 切换到CMOS工艺允许对电路的放大器部分实现斩波稳定。这有助于通过减少运算放大器的输入偏移误差来减少错误。非斩波稳定电路中的所有误差都会导致数字或偏置开关点的误差和线性输出传感器的增益误差。当前一代CMOS霍尔传感器还包括一种通过霍尔元件主动切换电流方向的方案。 该方案消除了半导体霍尔元件典型的偏置误差.它还积极补偿温度和应变引起的偏移误差。 有源板开关和斩波稳定器的整体效应使开关点漂移或增益和偏置误差提高了一个数量级。 Melexis只使用CMOS工艺,以获得最佳性能和最小的芯片尺寸。霍尔效应传感器技术的发展主要归功于复杂信号调理的集成。电路到大厅IC。 最近,Melexis公司推出了世界上第一款可编程线性霍尔集成电路,为未来的技术提供了一瞥。未来的传感器将可编程,并有集成的微控制器核心,以制造一个更加“智能”的传感器。 它是怎么工作的? 如上图所示,在磁场存在的情况下,霍尔IC开关是关闭的,没有磁场。 地球的磁场不会操作霍尔IC开关,但是普通的冰箱磁铁将提供足够的强度来驱动传感器。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,请咨询我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-10
  • 发表了主题帖: 如何区分双极霍尔元件与全级霍尔元件?

    双极霍尔元件: 双极霍尔需要两个磁极分别控制高低电平,利用磁场NS极交替来输出信号。如S极靠近时输出低电平,N极靠近时输出高电平。如果磁场被移除,则是随机输出,有可能是打开,也有可能是关闭。 双极性霍尔元件特点:稳定性好。高灵敏度,宽电压,一定性好,寿命长 应用:电机测速、速度传感器、脉冲计数器、编码器、风扇。 常用的双极霍尔元件:HX6571,HX6572,HX6573,HX6574,HXS41h,HX41F-N   全级霍尔元件: 全极性霍尔开关的感应方式:全极霍尔不分南(S)北极(N)检测磁场,磁铁接近时输出低电平,远离时输出高电平,全极霍尔的感应方式与单极霍尔的感应方式相似,区别在于,单极性霍尔开关会指定磁极,而全极性霍尔开关不会指定磁极,任何磁极靠近输出低电平信号,离开输出高电平信号。 全级性霍尔元件特点:低功耗,高灵敏,低电压,高温定性 应用:移动电话 笔记本电脑 便携电子设备,蓝牙耳机 常用全级霍尔元件:HX6474,HX6382,HX6383,HX6393,HX6373,HX6363 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,请咨询我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-05
  • 发表了主题帖: 电动车主要零部件霍尔元件的作用和结构

    电动车主要零部件霍尔元件的作用和结构 1霍尔元件的作用和结构 电动机霍尔元件用于无刷电动机中,其作用是告知控制器何时改变电动机电流方向。不同电动机安装霍尔元件的正反位置有多种。一般情况下,60°相位角的3个霍尔元件应平行放置;120°相位角的3个霍尔元件也应平行放置,但中间一个霍尔元件呈翻转状态。霍尔元件在电动机上的放置位置如图1所示,其外形如图2所示。 图1 霍尔元件在电动机上的位置 图2 霍尔元件的外形 2霍尔元件引脚功能的判断 (1)直观判断法 将霍尔元件正放(即霍尔元件表面带字母的面朝上),中间脚为霍尔接地端,左脚为霍尔电源正端,右脚为霍尔信号输出端(即接霍尔相线),其引脚功能如图3所示。 图3 霍尔元件的引脚功能 (2)霍尔导线的颜色 无刷电动机上与控制器相连的霍尔线有5根,一般黑色线接霍尔接地端,红色线接霍尔电源正端,其余的黄、蓝、绿线接霍尔信号输出端(即接霍尔相线),如图4所示。 图4 根据霍尔导线分辨霍尔元件引脚功能 3霍尔元件的测量 霍尔元件的故障主要有霍尔元件脱落、霍尔集成电路失效、霍尔引线断开等。当怀疑霍尔元件损坏时,应按以下方法进行测量。 1 方法一:通过测量霍尔相线电压来判断霍尔元件的好坏 ①把电动机与控制器连接好,并接通电源,按图5所示方法测量霍尔电源电压。选用数字式万用表的20V直流电压挡,让黑表笔接霍尔元件的黑色导线,红表笔接霍尔元件的红色电源线,即测霍尔元件的电源电压,一般为5V,但也有4.5V或6.25V的,实际测量时有可能偏小。 图5 霍尔电源线的测量 ②在霍尔元件引线及连接无异常的情况下,可进行以下测量:若霍尔电源电压为5V,用万用表黑表笔接黑色线,红表笔接蓝色线(或黄色线、绿色线),用手慢慢转动后轮,万用表显示0V或5V为正常,有时略低于5V也为正常,测量方法如图6所示。若长期处于高电位5V,或长期处于低电位0V,则表明蓝色线对应的霍尔元件损坏。其他霍尔元件的测量可以依此类推。 2 方法二:不分解电动机,通过测量霍尔引线间的电阻来判断霍尔元件的好坏。 ① 将电动机与控制器相连的插接器去掉,同时把数字式万用表的挡位旋钮旋至“二极管”挡。 ② 使万用表的红表笔接霍尔接地线,黑表笔分别接霍尔相线(即蓝、绿、黄色线),3个电阻值应基本一致。然后将黑、红表笔对调,分别测量三线阻值,也应一致。若所测某相阻值与其他两相阻值相差悬殊,则表明该线相对应的霍尔元件异常。 图6 霍尔相线电压的测量 3 方法三:分解电动机,对霍尔元件进行直接测量。 选用数字式万用表的电阻挡,让红表笔接中间的接地端,黑表笔接左边的电源正端时,其电阻为无穷大(即显示“1.”),呈断路状态,如图7所示。若黑表笔接右边的输出端,红表笔不动时,其电阻一般为400~900 (对于不同霍尔元件,该电阻有所不同),否则表明霍尔元件损坏。 图7 用数字式万用表测量霍尔元件 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,请咨询我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-04
  • 发表了主题帖: 浅谈霍尔传感器的原理及在电力仪表中的应用

    十九世纪七十年代,美国物理学家霍尔(A.H.Hall,1855—1938)在研究金属导体的导电机构时发现了霍尔效应。目前,广泛应用于电力仪表中的霍尔传感器就是利用霍尔效应制作的一种传感器。霍尔传感器是一种以霍尔效应的应用为基础,能够将被测非电量参数转化为电量参数的传感器装置,具有高灵敏性、高稳定性、耐高温、体积小、抗冲击性等优点。现阶段,霍尔传感器已经由传统的单个霍尔元件阶段发展到集成电路阶段,并广泛应用于汽车工业、自动化、信息处理等各个领域。本文分别从霍尔效应、霍尔元件、霍尔传感器三个方面对霍尔传感器进行简要概述,并进一步阐述了霍尔传感器对电力仪表的电流、压力、转速等参数测量的应用情况,期望能够为相关方面的研究提供参考,提高霍尔传感器的应用价值。 1霍尔传感器的基本概述 1.1霍尔效应 霍尔效应是由于物体运动产生的电荷受到磁场作用力和电场作用力的共同影响而产生的,属于电磁效应的一种现象。霍尔效应首先是在研究金属导体的时候发现的,后来在半导体和导电流体中也发现了这种现象,并且比金属导体强的多。当载流导体装置处于静止状态,并且置于磁场运行系统中时,如果该导体的电流运动方向与磁场的运动方向不一致的时候,该载流导体装置上平行于磁场方向和电流方向的两个不同面之间会产生一个电压,即电动势,这个电动势就叫做霍尔电动势,而这种现象就是霍尔效应。霍尔效应从发现至今100多年的时间,经历了三个阶段:第一阶段,由于没有得到充分的重视,应用价值不大,基本处于停顿状态;第二阶段,随着半导体材料的广泛应用,推动了霍尔元件的应用;第三阶段,随着集成电路的快速发展,人们开始将霍尔元件进行集成,形成霍尔传感器,并实现了工业化,目前得以广泛的应用。 1.2霍尔元件 霍尔元件是在发现霍尔效应的基础上发展起来的一种特殊的磁敏感元件。它是以半导体为材料,选择溅射工艺进行制作形成的,具有体积小、性能高、成本低等显著优点,广泛应用于计算机、自动化、测量等领域。由于半导体材料的使用,使霍尔元件的敏感性大幅度提高,能够有效的感应到温度等参数的变化情况。一般情况下,霍尔元件分为霍尔线性器件和霍尔开:关器件两种类型。霍尔线性器件能够直接检测出受测体本身的磁特性,能够输出模拟信号,一般用于测量电流、电压等参数。霍尔开关器件根据感应方式的不同分为单极性、双极性和全极性三种类型,主要用于输出数字量。如果在运行过程中霍尔元件测量得到不同的电阻值,会导致磁场产生的电阻也不稳定。因此,为了保证霍尔:元件的正常运行,在使用期装置时,应配置一个与磁场运行系统对应的电势补偿电路和温度补偿电路。 1.3霍尔传感器 霍尔传感器是指基于霍尔效应,将霍尔元件与补偿电路、稳压电源、放大器等装置集成在同一个芯片中形成的一种磁场传感器。其中稳压电源能够为控制电路提供必要的电源支持,保证控制电路的正常运行,并且能够对整个传感器系统进行调节,包括电流和电阻的调节。根据霍尔元件分类的不同,霍尔传感器同样分为线型传感器和开关传感器两种类型。线型霍尔传感器输出的电压与磁场强度在一定的磁感应强度范围内呈线性关系,一般适应于电流和电压等参数的测量;开关型霍尔传感器主要输出数字量,具有无磨损、无抖动、精度高、输出波形清晰等显著优点。由于霍尔传感器中的霍尔元件能够在恒定的磁场系统中进行转动。因此,霍尔电动势可以直观的反映霍尔传感器运行过程中的转角参数变化的状况。 2霍尔传感器在电力仪表中的应用 霍尔传感器由于其高灵敏性、高稳定性、耐高温、体积小、抗冲击性等显著优点,广泛应用于汽车工业、自动化、信息处理等各个领域。其中,在电力仪表领域中的应用尤为突出。霍尔传感器在电力仪表中的应用主要包括电流、压力、转速等参数的测量,具体内容如下: 2.1对电力仪表电流的测量 电力仪表运行时的电流参数的测定,需要霍尔传感器按如下方法实现:首先,在测量电流时,将通电的导线置于安装有霍尔元件的整个磁场运行系统中。在此条件下,电力仪表运行过程中会有一定的电流通过导线,在磁场运行系统中的霍尔元件便会产生一定的电压信号。如果测量区域中的霍尔传感器的电流的大小和电流的流向发生变化,磁场运行系统中相对应的电压信号势必会发生变化。由于霍尔传感器中有放大器装置,这样的变化波动会同时促使传感器装置感应到电压信号的变化,并通过放大器装置对其进行二次整流和放大后,获得电流值大小,即完成电流的测量任务。 2.2对电力仪表压力的测量 电力仪表运行时的油压等压力参数测定的实现,其关键点在于电力仪表运行时,霍尔传感器装置能够将运行过程中出现的非电量信号转变为电量信号。使用霍尔传感器对电力仪表的压力参数进行测量时,需要按如下方法实现:首先,将霍尔传感器的各部分元件固定在电仪仪表系统中的弹性薄膜、波尔登管等弹性元件的一侧。在电力仪表运行过程中,系统中的弹性元件会在压力作用下产生一定的位置变化,而且这种位移变量同时会对霍尔元件的位置产生作用,使其在具有线性变化的磁场中进行有规律的移动,会产生并且输出与此规律性移动相对应的霍尔电动势。但是,由于弹性薄膜、波尔登管等弹性元件的弹性位移变化范围一般比较小,仅能够支持变化范围比较微小的参数的检测。同时,由于当前我国在此方面的技术条件还不够成熟。因此,目前霍尔传感器多用于电力仪表中油压等微小压力的测量工作。 2.3对电力仪表转速的测量 电力仪表运行时的转速参数的测定,需要霍尔传感器按如下方法实现:首先,将一个能够独立运行的圆盘装置置于待测转速的转轴之中。同时,这个圆盘装置要尽可能的靠近霍尔传感器装置及其所处的磁场运行系统中。在磁场系统运行过程中,圆盘装置会通过自身的转动作用使其磁阻参数随着气隙的变化剧样产生周期性的变化。霍尔传感器之所以能够对电力仪表的转速参数进行测量,主要通过以下两种方式实现:第一,在增设的嘲盘装置外部边缘粘贴’一个小磁钢装置,并将霍尔传感器装置置于其附近。在转动圆盘装置的过程中,粘贴的小磁钢装置会转动到霍尔传感器附近,并输出相应的磁脉冲信号。第二,在增设的圆盘装置背面粘贴一个小磁钢装置,并且同时接近正在转动的齿轮装置。在齿轮装置转动的过程中,会同时引发霍尔传感器的磁感应状态,并输出相应的磁脉冲信号。以上两种方式输出的脉冲信号,通过放大器装置对其进行二次整流和放大后,可以实现对电力仪表转速的测量工作。   如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,请咨询我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

  • 2020-09-03
  • 发表了主题帖: 什么是霍尔传感器?

    在磁性传感器中,利用霍尔效应的传感器称为霍尔传感器。霍尔传感器包括几个部分。首先,它包含一个霍尔元件,该霍尔元件输出通过霍尔效应产生的霍尔电压(HV)。其次,它包含一个霍尔IC,该霍尔IC使霍尔输出通过IC工艺变为高/低数字输出。第三,它包含一个线性霍尔IC,可放大并线性化霍尔输出。 霍尔元件 特点 霍尔元件是一个简单的传感器,其端子连接在半导体上,因此根据后续阶段的电路设计,它可以用于数字和模拟目的。输出电压可达几十到几百毫伏。 输出特性 输出电压与垂直施加到传感器的磁场强度成正比,并将根据磁场方向输出正电压和负电压。没有垂直磁场时的输出电压为0 V(* 1)。 * 1即使在实际情况下没有磁场,也存在偏移电压。   使用方法 霍尔元件用于智能电话和数码相机的无刷直流电动机和镜头致动器中。   霍尔IC 特点 霍尔IC将霍尔元件的输出与某个阈值进行比较,然后将其输出为高或低。由于输出电压范围由电源调节,因此可以将微型计算机轻松地连接到后续级。有可以检测磁场强度的开关类型和可以检测磁场极性的锁存类型。 输出特性 根据垂直施加到传感器的磁场强度,将输出电压确定为高或低。极点检测结果共有三种:S极,N极和双极。 当磁场的大小超过Bop时,输出电压变低;当磁场的强度低于Brp时,输出电压变高。在这种情况下,在Brp和Bop之间满足“ Brp <Bop(具有滞后)”。   使用方法 线性霍尔IC具有两个输入端子,即VCC和GND,以及一个输出端子。将如图4所示的IC连接到霍尔元件即可实现霍尔IC。通过恒压驱动进行操作。   应用 开关型霍尔IC用于家用电子产品的开/关开关,锁存型霍尔IC用于无刷电机或用于旋转检测。 线性霍尔IC 特点 线性霍尔IC将增益应用于霍尔元件的输出,从而产生线性输出(* 2)。由于输出电压范围由电源调节,因此MCU可以很容易地连接到下一级。 *2轨到轨输出。 输出特性 输出电压与垂直施加到传感器的磁场强度成正比。根据磁场的方向,其范围从0V至VCC。没有垂直磁场时的输出电压为VCC / 2(* 3)。 * 3即使在实际情况下没有磁场也存在偏移电压   使用方法 线性霍尔IC具有两个输入端子VCC和GND,以及一个输出端子。将如图6所示的IC连接到霍尔元件可实现线性霍尔IC。它由恒定电压操作。   应用 线性霍尔IC用于液位计,电流传感器和角度检测。 如果您想了解更多华芯霍尔元件产品信息,请咨询我们的官网https://www.wxhxkj.com/或者https://www.chhxs.cn/,无锡华芯科技竭诚为您服务!

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