Littelfuse-Hamlin發(fā)布兩款新型非接觸式磁性傳感器

作者：時(shí)間：2014-03-25 來源：網(wǎng)絡(luò)

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
  海量資料庫查詢

干簧傳感器簡介
干簧開關(guān)是任一干簧傳感器中的主要組件，因此，了解干簧開關(guān)的特性與性能對(duì)于了解干簧傳感器非常重要。

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/259132.htm

將干簧開關(guān)植入傳感器膜盒內(nèi)時(shí)，需謹(jǐn)記若干注意事項(xiàng)，例如機(jī)械震動(dòng)對(duì)干簧開關(guān)造成損壞，或機(jī)械壓力導(dǎo)致敏感度變化。由于不同機(jī)械震動(dòng)，造成的損壞可能表現(xiàn)為密封性受損，靈敏度變化，或玻璃管破裂導(dǎo)致無法使用。幸運(yùn)的是，Hamlin 積累了豐富的干簧傳感器專業(yè)知識(shí)，從而得以生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)異且穩(wěn)定可靠的定制式與標(biāo)準(zhǔn)干簧傳感器。

使用干簧傳感器時(shí)，也需謹(jǐn)記若干注意事項(xiàng)。由于干簧傳感器是磁傳感器，因此，應(yīng)避免在傳感器附近放置鋼鐵等強(qiáng)磁性材料會(huì)影響其性能。干簧傳感器附近的電機(jī)、變壓器及其他高電流電氣設(shè)備也可能造成不良影響。此外，磁鐵與干簧傳感器在低溫環(huán)境下都會(huì)增強(qiáng)磁性，而在高溫環(huán)境下都會(huì)減弱磁性。磁性隨溫度變化而發(fā)生變化的量，取決于所使用磁鐵及干簧開關(guān)的類型。

Hamlin干簧傳感器有許多類型可供選擇。傳感器外殼可以使用塑料或不銹鋼。可使用螺絲安裝或焊接到電路板上?？蓪鞲衅鞣胖玫揭粋€(gè)孔內(nèi)，并使用螺母（螺紋型傳感器）或固定螺釘或固定夾（圓管式傳感器）固定。電路板的電氣連接可使用集成式接線盒，或通過接線盒、端子、緊固件連接器或鍍錫引線連接電線。除了幫助客戶從我們的各種標(biāo)準(zhǔn)零件中找到最優(yōu)的傳感器解決方案，我們還提供定制式解決方案，包括附加組件，例如電阻器、可控硅或電路板相關(guān)機(jī)件。
將干簧開關(guān)放置在一個(gè)特定的測試線圈內(nèi)可以確定其磁靈敏度。靈敏度的單位是安匝（通常簡稱為AT）。干簧開關(guān)的AT值等于通過測試線圈的電流乘以干簧開關(guān)接點(diǎn)動(dòng)作處的線圈匝數(shù)。不幸的是，不能簡單、精確地將安匝與磁鐵的磁場強(qiáng)度（毫特斯拉（mT）或高斯（G））關(guān)聯(lián)起來，所以通常建議進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試。

磁鐵相對(duì)于干簧開關(guān)的方向是干簧開關(guān)/傳感器設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要的考慮因素。干簧開關(guān)的軸線必須定向成與磁力線平行，以實(shí)現(xiàn)正確的開關(guān)激活。

霍爾傳感器簡介
霍爾傳感器是一種固態(tài)器件，沒有活動(dòng)零件，因此，如果不超越霍爾效應(yīng)電氣負(fù)載額定值及其結(jié)溫，則其實(shí)際運(yùn)行壽命不受限制。

盡管都是磁性近接傳感器，霍爾效應(yīng)傳感器與干簧傳感器在工作方式上存在顯著區(qū)別。干簧傳感器是一種機(jī)械開關(guān)，其貴金屬觸點(diǎn)密封在一個(gè)小玻璃管內(nèi)。干簧傳感器有一個(gè)數(shù)字輸出，沒有模擬功能。干簧開關(guān)可通過偏磁來獲得閉鎖版本?；魻栃?yīng)傳感器是一種固態(tài)器件，沒有活動(dòng)零件。Hamlin 使用的霍爾效應(yīng)傳感器有 3 類輸出選項(xiàng)：數(shù)字、閉鎖和模擬。每一項(xiàng)技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和不足。如果您有以下要求，霍爾效應(yīng)傳感器可能比干簧傳感器更有優(yōu)勢：

• 無限壽命及快速運(yùn)行。例如，如果您有自旋磁應(yīng)用需求，而且循環(huán)率小于 1000 Hz，則干簧傳感器更合適。如果循環(huán)率最多為 10KHz，則霍爾效應(yīng)將可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于十億次的運(yùn)行循環(huán)。相比其他電動(dòng)設(shè)備而言，干簧傳感器的使用壽命通常比較長。對(duì)于許多邏輯電平電氣負(fù)載而言，干簧傳感器可以實(shí)現(xiàn)十億次循環(huán)的運(yùn)行。
• 您需要無振動(dòng)開關(guān)。
• 霍爾傳感器是輪齒速度傳感或旋轉(zhuǎn)位置傳感的絕佳選擇。干簧傳感器用作輪齒傳感器時(shí)，比較難偏磁及獲得長期的穩(wěn)定性。
干簧傳感器和霍爾傳感器的比較
如果您有以下要求，干簧傳感器可能優(yōu)于霍爾效應(yīng)傳感器：
• 您需要一個(gè)無需電源的兩線器件。
• 您需要防 ESD，而且要求目標(biāo)價(jià)格比較低。
• 特殊干簧傳感器在低電流情況下的有效切換電壓可高達(dá) 240 Vac?；魻柶骷ǔＯ抻?5 至 24Vd，及小于 50mA

表1 ：干簧傳感器和霍爾傳感器比較表

表2 ：干簧傳感器和霍爾傳感器與其他傳感技術(shù)比較

圖1：霍爾效應(yīng)傳感器將磁場轉(zhuǎn)換成電壓

霍爾傳感器基本要素：

需要固態(tài)材料中的載流子（電流）
磁場使載流子偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)被檢測為電壓
大多數(shù)霍爾效應(yīng)器件具有單個(gè)磁場感測點(diǎn)。
有些器件有多個(gè)感測點(diǎn)
大多數(shù)霍爾效應(yīng)器件是硅基IC，具有霍爾板和用于溫度補(bǔ)償、電源、信號(hào)處理和EMC的附加電路。
最常見的霍爾效應(yīng)器件響應(yīng)磁場強(qiáng)度并具有數(shù)字或模擬輸出。

角度和線性霍爾傳感器操作

圖2：角度和線性霍爾傳感器

大多數(shù)霍爾器件感應(yīng)垂直于IC的磁場強(qiáng)度
– 輸出隨南極磁場降低
– 輸出隨北極磁場增加

圖3 ：線性傳感器的現(xiàn)場演示

霍爾角度傳感器測量兩個(gè)或三個(gè)軸的磁場并計(jì)算角度
– 不易受空氣間隙和磁場強(qiáng)度變化的影響

圖4：角度霍爾傳感器的現(xiàn)場演示
Hamlin 55300扁平封裝旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器

特性：

360℃的角度感測范圍
絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置感測
模擬輸出
非接觸式測量
EMC保護(hù)

優(yōu)點(diǎn)：

長壽命，無磨損部件
高速度
不受惡劣環(huán)境的影響
緊湊、耐用的封裝

應(yīng)用：

絕對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼
踏板位置
軸位置
桿位置
液位感測
非接觸式電位器

圖5：示例應(yīng)用 - 洗衣機(jī)滾筒旋轉(zhuǎn)傳感器

Hamlin 55300系列旋轉(zhuǎn)絕對(duì)位置傳感器提供從0°至360°的角度測量。這個(gè)單元由一個(gè)遠(yuǎn)程磁鐵激活，允許較大的機(jī)械容差累積。該傳感器的內(nèi)部設(shè)計(jì)采用非接觸式磁性霍爾效應(yīng)技術(shù)，可選擇模擬或PWM輸出信號(hào)。因此，基于抽頭的產(chǎn)品的性能限制，例如機(jī)械磨損和污染，不會(huì)影響55300系列傳感器。
55300系列封裝設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用于整個(gè)汽車和工業(yè)市場。這些傳感器的工作溫度范圍為-40°至105°C，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境以及商用車中可靠運(yùn)行。它們集成了汽車級(jí)EMI/EMC測試和電池極性反向保護(hù)，以及商業(yè)級(jí)20 AWG-TXL汽車電線和Molex密封連接器選項(xiàng)。