【導讀】霍爾效應旋轉位置傳感器適用于多種交通運輸業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的嚴苛應用,并極具成本效益。本文將詳細介紹霍尼韋爾傳感器在交通運輸業(yè)中的應用。
霍爾效應旋轉位置傳感器使用磁場(chǎng)代替機械電刷或表盤(pán),專(zhuān)用于測量運動(dòng)部件的角位置。這種產(chǎn)品采用具有磁性偏置的霍爾效應集成電路 (IC) 來(lái)檢測工作范圍內的執行器轉軸的旋轉運動(dòng)。原理是執行器轉軸的旋轉使得磁鐵相對IC的位置發(fā)生改變,并導致磁通密度改變,這種改變最終被轉換為線(xiàn)性輸出。
傳感器的內部應用磁場(chǎng)代替了電位器中的機械電刷或接觸刷,而后者在運轉中產(chǎn)生的摩擦往往會(huì )降低設備使用壽命。因此,本產(chǎn)品系列采用的非接觸式磁性霍爾效應技術(shù)大幅降低了機械磨損和執行器扭矩,從而延長(cháng)了設備的使用壽命?;魻栃D位置傳感器適用于多種交通運輸業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的嚴苛應用,并極具成本效益。
交通運輸業(yè)應用
1.踏板位置傳檢測
在一些重型或其他種類(lèi)的車(chē)輛中,霍爾效應旋轉位置傳感器可用來(lái)代替油門(mén)拉索。比如,霍尼韋爾RTY系列霍爾效應旋轉位置傳感器可安裝在踏板一側,用來(lái)測量踏板被下壓的幅度。隨著(zhù)駕駛者踩踏板的力增大,踏板下壓的幅度也相應增大,向發(fā)動(dòng)機輸送的空氣和燃料也就更多,車(chē)輛就會(huì )提速。當駕駛者松開(kāi)踏板時(shí),霍爾效應旋轉位置傳感器會(huì )感應到踏板位置的變化,并向發(fā)動(dòng)機發(fā)送信號來(lái)減少流過(guò)節流板的空氣和汽油,車(chē)輛就會(huì )減速。拉索會(huì )產(chǎn)生過(guò)度拉伸或銹蝕等問(wèn)題,潛在地增加了維護和再校準負擔。使用傳感器代替拉索將優(yōu)化發(fā)動(dòng)機控制系統的響應,從而減少了車(chē)輛排放、提高了可靠性、并防止車(chē)輛過(guò)重??偟膩?lái)說(shuō),電子線(xiàn)控系統相比舊式的線(xiàn)纜連接系統更加安全也更加經(jīng)濟。
2.客車(chē)和卡車(chē)的懸架位移/跪傾位置檢測
霍爾效應旋轉位置傳感器可用于客車(chē)或重型車(chē)輛的高度系統來(lái)感應懸架系統的位置變化??蛙?chē)的跪傾系統可使其上部結構位置降低,方便乘客上車(chē)?;魻栃D位置傳感器可同時(shí)用在系統的操作端和執行端上:一個(gè)位置傳感器用來(lái)檢測操縱桿的位置,第二個(gè)傳感器部署在懸吊臂或懸吊臂連接裝置上來(lái)檢測車(chē)輛高度。精確的位置傳感能保證車(chē)輛處于符合應用系統所要求的高度上,從而方便了上下車(chē)輛。大型載重拖車(chē)也同樣可以使用霍爾效應旋轉位置傳感器來(lái)檢測拖車(chē)車(chē)廂的高度,以?xún)?yōu)化入庫流程。
3.快艇傾斜/吃水差位置檢測
霍爾效應旋轉位置傳感器可用于檢測快艇的傾斜/吃水差狀況。本系列傳感器能精確地報告推進(jìn)器的角位置,幫助駕駛者避開(kāi)危險并提升船體性能。
4.對電動(dòng)自行車(chē)的應用
霍尼韋爾傳感器對電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)的應用也非常的廣泛。比如說(shuō):
1.霍爾對電動(dòng)車(chē)調速轉把
調速轉把顧名思義是電動(dòng)車(chē)的調速部件,這是一種線(xiàn)性調速部件,樣式很多但工作原理是一樣的。它一般位于電動(dòng)車(chē)的右邊,既騎行時(shí)右手的方向,電動(dòng)車(chē)轉把的轉動(dòng)較度范圍在0—30度制之間。常見(jiàn)線(xiàn)性霍爾元件型號有AH3503 AH49E A3515 A3518 SS495 如:AH3503線(xiàn)性霍爾電路由電壓調整器,霍爾電壓發(fā)生器,線(xiàn)性放大器和射極跟隨器組成,其輸入是磁感應強度,輸出是和輸入量成正比的電壓。靜態(tài)輸出電壓(B=0GS)是電源電壓的一半左右。S磁極出現在霍爾傳感器標記面時(shí),將驅動(dòng)輸出高于零電平;N磁極將驅動(dòng)輸出低于零電平;瞬時(shí)和比例輸出電壓電平?jīng)Q定與器件最敏感面的磁通密度。提高電源電壓可增加靈敏度。
產(chǎn)品特點(diǎn):體積小、精確度高、靈敏度高、線(xiàn)性好、溫度穩定性好、可靠性高.霍耳轉把輸出電壓的大小,取決于霍耳元件周?chē)拇艌?chǎng)強度。轉動(dòng)轉把,改變了霍耳元件周?chē)拇艌?chǎng)強度,也就改變了霍耳轉把的輸出電壓。在電動(dòng)車(chē)上使用的霍耳轉把的信號有以下幾種:
轉把的種類(lèi): 輸出電壓:正把/5V供電; 反把/5V供電。單霍耳轉把 1.1-4.2(最多) 4.2-1.1(少量);單霍耳轉把 2.6-3.7(極少) 3.7-2.6;單霍耳轉把 1-2.5 2.5-1;單霍耳轉把 2.5-4 4-2.5;雙霍耳轉把 0-5 5-0;光電轉把 0-5(少量) 5-0。目前市場(chǎng)上通用的控制器絕大多數是識別1-4.2V轉把信號的產(chǎn)品。轉把輸出信號改制:將轉把拆開(kāi),改變轉把里面磁鋼工作面的極性,就可以改變轉把輸出的電位。如果轉把內有兩個(gè)磁鋼,分別將兩個(gè)磁鋼都轉180°,再裝好;如果轉把內只有1個(gè)磁鋼,將磁鋼取出,反轉180°后,裝好轉把,這樣就改變了轉把里面霍耳元件工作磁場(chǎng)的起始位置,從而實(shí)現了轉把輸出信號的改制。
2.霍爾對電動(dòng)車(chē)剎把
轉把信號是電動(dòng)車(chē)電機旋轉的驅動(dòng)信號,剎信號是電機停止轉動(dòng)的制動(dòng)信號。電動(dòng)車(chē)標準要求電動(dòng)車(chē)在剎車(chē)制動(dòng)時(shí),控制器應能自動(dòng)切斷對電機的供電。因此電動(dòng)車(chē)閘把上應該有閘把位置傳感元件,在有捏剎車(chē)把動(dòng)作時(shí),將剎車(chē)信號傳給控制器,控制器接受到剎車(chē)信號后,立即停止對電機的供電。電動(dòng)車(chē)閘把的位置傳感元件有機械式微動(dòng)開(kāi)關(guān)(分機械常開(kāi)和機械常閉兩種)和開(kāi)關(guān)型霍耳感應元件(分剎車(chē)低電位和剎車(chē)高電位兩種)兩種。機械開(kāi)關(guān)型有兩條引線(xiàn)一條接負極另一條接斷電線(xiàn),適用于低電平剎車(chē)控制器。對于支持高電平剎車(chē)的控制器為一條接+12V,另一條接斷電線(xiàn)。 霍耳型三條引出線(xiàn)分別:剎車(chē)線(xiàn)(細藍 +5V),負極(細黑),剩余的一條為斷電線(xiàn)。
常見(jiàn)單極性開(kāi)關(guān)霍爾元件型號的型號有:AH41/ AH3144 /A3144 /A3282。一般機械常開(kāi)的剎車(chē)信號是常高電位,當剎車(chē)時(shí),閘把內部的微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合,其信號變成低電位。一般機械常閉的剎車(chē)信號是常低電位,當剎車(chē)時(shí),閘把內部的微動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi),其信號變成高電位。一般電子低電位閘把的剎車(chē)信號是常高電位,當剎車(chē)時(shí),閘把內部的霍耳元件信號翻轉,其信號變成低電位。一般電子高電位閘把的剎車(chē)信號是常低電位,當剎車(chē)時(shí),閘把內部的霍耳元件信號翻轉,其信號變成高電位。剎車(chē)信號高低電位的變化,是控制器識別電動(dòng)車(chē)是否處于剎車(chē)狀態(tài),從而判斷控制器是否給電機供電。
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