霍爾接近開關(guān)工作原理

        一. 霍爾接近開關(guān)-工作原理

　　我廠生產(chǎn)的霍爾接近開關(guān)是一種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號，同時又具備工業(yè)場合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。

　　使用霍爾接近開關(guān)檢測磁場(磁鋼產(chǎn)生)的方法極為簡單，將霍爾接近開關(guān)作成各種規(guī)格的探頭，放在被測磁場中，因霍爾器件只對垂直于霍爾片的表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。若不垂直，則應(yīng)求出其垂直分量來計(jì)算被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。而且，因霍爾元件的尺寸極小，可以進(jìn)行多點(diǎn)檢測，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到場的分布狀態(tài)，并可對狹縫，小孔中的磁場進(jìn)行檢測

　　用磁場作為被傳感物體的運(yùn)動和位置信息載體時，一般采用永久磁鋼來產(chǎn)生工作磁場。例如，用一個5×4×2.5(mm3)的釹鐵硼Ⅱ號磁鋼，就可在它的磁極表面上得到約2300高斯的磁感應(yīng)強(qiáng)度。在空氣間隙中，磁感應(yīng)強(qiáng)度會隨感應(yīng)距離增加而迅速下降。為保證霍爾器件，尤其是霍爾接近開關(guān)器件的可靠工作，在應(yīng)用中要考慮有效工作間隙的長度。在計(jì)算總有效工作間隙時，應(yīng)從霍爾接近開關(guān)表面算起。

　　因?yàn)榛魻柦咏_關(guān)需要工作電源，在作運(yùn)動或位置傳感時，一般令磁體隨被檢測物體運(yùn)動，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測工作磁場，再從檢測結(jié)果中提取被檢信息。

　　工作磁鋼和霍爾接近開關(guān)間的運(yùn)動方式有：(a)對移;(b)側(cè)移;(c)旋轉(zhuǎn);(d)遮斷。

　　霍爾接近開關(guān)電路的輸出級一般是一個集電極開路的NPN晶體管，其使用規(guī)則和任何一種相似的NPN開關(guān)管相同。輸出管截止時，輸漏電流很小，一般只有幾nA，可以忽略，輸出電壓和其電源電壓相近，但電源電壓最高不得超過輸出管的擊穿電壓(即規(guī)定的極限電壓28V)。輸出管導(dǎo)通時，它的輸出端和線路的公共端短路。因此，必須外接一個電阻器(即負(fù)載電阻器)來限制流過管子的電流，使它不超過最大允許值(一般為100mA)，以免損壞輸出管。輸出電流較大時，管子的飽和壓降也會隨之增大，使用者應(yīng)當(dāng)特別注意，僅這個電壓和你要控制的電路的截止電壓(或邏輯“零”)是兼容的

　　霍爾器件的開關(guān)所需的電流大于100mA，可在霍爾接近開關(guān)電路與被電路間接入電流放大器或者繼電器轉(zhuǎn)接。

　　霍爾接近開關(guān)的開關(guān)作用能力是非常迅速的，典型的上升時間和下降時間在500nS范圍內(nèi)，優(yōu)于任何機(jī)械開關(guān)

　　霍爾接近開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B來表征的，當(dāng)B值達(dá)到一定的程度(如B1)時，霍爾接近開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾接近開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號輸出之分。

　　我廠生產(chǎn)的霍爾接近開關(guān)具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，所采用的霍爾芯片含整個溫度范圍內(nèi)的熱平衡集成電路,負(fù)的溫度補(bǔ)償特性,能與低成本磁鋼負(fù)溫度系數(shù)為最佳匹配,內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作?；魻柦咏_關(guān)可應(yīng)用于接近開關(guān)，壓力開關(guān)，里程表等，作為一種新型的電器配件。

　　二. 霍爾接近開關(guān)-術(shù)語解釋

　　1.磁感應(yīng)強(qiáng)度：霍爾接近開關(guān)在工作時，它所要求磁鋼具有的磁場強(qiáng)度的大小。一般磁感應(yīng)強(qiáng)度值B為0.02-0.05T。

　　2.響應(yīng)頻率：按規(guī)定的1秒的時間間隔內(nèi)，允許霍爾接近開關(guān)動作循環(huán)的次數(shù)。

　　3.輸出狀態(tài)：分常開、常閉、鎖存。例如當(dāng)無檢測物體時，常開型的 霍爾接近開關(guān)所接通的負(fù)載，由于霍爾接近開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測到物體時，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。

　　4.輸出形式：分NPN/PNP/常開/常閉多功能等幾種常用的形式輸出。

　　5.動作距離: 動作距離是指檢測體按一定方式移動時，從基準(zhǔn)位置(霍爾接近開關(guān)的感應(yīng)表面)到開關(guān)動作時測得的基準(zhǔn)位置到檢測面的空間距離。額定動作距離指 霍爾接近開關(guān)動作距離的標(biāo)稱值。(本廠匹配磁鋼時使用此參數(shù))

　　6.回差距離：動作距離與復(fù)位距離之間的絕對值