霍尔位移传感器

霍尔位移传感器

若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH 值只由它在该磁场中的位移量Z 来决定。图28 示出3 种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在Z< 2mm时，VH 与Z 有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。

图28 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性

用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。

以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。本文简要介绍其

工作原理，产品特性及其典型应用。

霍尔器件是一种磁传感器。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。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm 级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量，后者输出数字量。按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。

HP-M/HW-M系列位移传感器

RATEK位移传感器HP-W/HW-M系列是一个高精度、快速、同步位置控制的智能传感器系列。适合要求高的机械自动化控制应用.输出模式包括：模拟的电压与电流、SSI同步串行

数字、DeviceNet、CANbus、Profibus、Interbus和EtherCAT总线。更可提供位置和速度双输出，以及多重位置同步测量。

RATEK位移传感器H-系列HP-M/HW-M的特点：

·坚固可靠工业用位移传感器

·直线测量，绝对值输出

·LED指示灯诊断功能

·无接触测量,没有磨损

·非线性度低干0.01％

·重复精度达0.001％

·模拟输出，位置速度

·双重磁铁位置测量

·100％可调零点和满量程

RATEK/HP-M/HW-M型位移传感器的技术参数

输入

测量数据位置，速度(绝对值),或速度(含方向指示)供单磁铁或双磁铁

测量范围HP铝成型外壳:50-5080mm

HW耐压外管:50-7620mm

输出

电压0～10Vdc,10~0Vdc,-10~+10Vdc,

+10~-10Vdc(控制器最低负载:>5k ohms)

电流4~20mA或20~4mA(最小/大负载:0/500 ohms)

精度

位置测量：

可调范围磁铁之州距离最少为76mm

分辨率16位D/A,0.0015％(最小1 µm)

非线性度<满量程的±0.01％(最小±50 µm)

重复精度<满量程的±0.001％(最小±2.5 µm)

更新时间0.5ms(行程<1200mm)/1.0ms(行程<2400mm)/

2.0ms(行程<4800mm)/5.0ms(行程<7620mm)

速度测量：

双磁铁输出磁铁之间距离最少为76mm

行程0.025-10m/s(1.O-400.0in./s)

偏差<0.5％

分辨率0.1mm/s(400.0in./s)

更新时间参考位置测量参数

工作条件

磁铁速度任意

工作温度-40至+75℃

湿度/露点湿度90％,不能结露

温度系数<30 ppmf/℃

保护HP铝成型外壳：lP65

HW耐压外管：lP67(配对接头必须锁紧)或IP68(如选配直出电缆) 冲击指标100g(单一冲击)/IEC标准68-2-27

振荡指标15g/l00-2000 Hz/IEC标准68-2-6(耐久性)