سنسورهای مجاورتی اثر هال

سنسورهای مجاورتی اثر هال برای تشخیص مجاورت، حضور یا عدم وجود یک جسم مغناطیسی با استفاده از فاصله بحرانی استفاده می‌شوند. آنها از طریق یک پتانسیل الکتریکی که در عرض یک محور در عرض یک جریان اعمال شده در حضور میدان مغناطیسی ایجاد می شود، عمل می کنند. همانطور که یک هدف مغناطیسی به سنسور نزدیک می شود، پتانسیل الکتریکی افزایش می یابد و از آستانه ای عبور می کند که فاصله بحرانی را برای تعیین مکان هدف مشخص می کند.

Vh = IB/ned

Vh = "پتانسیل اثر هال"
I = "جریان"
B = "میدان مغناطیسی"
n = "چگالی الکترون"
e = "بار الکترون"
d = "عرض نوار فلزی"

نمایش تمام سازندگان حسگر مجاورتی اثر هال

برنامه های کاربردی

سنسورهای مجاورتی اثر هال قادر به سرعت سوئیچینگ سریع هستند و معمولاً برای اندازه گیری سرعت چرخش شفت ها، موتورها، چرخ دنده ها و سایر اهداف سریع استفاده می شوند. در برخی موارد، آنها در مد سوئیچ محدود به کار گرفته می شوند . در این موارد، از نظر ظاهری شبیه به یک سوئیچ حد تماس هستند، اما سنسور از مکانیسم سوئیچینگ جدا شده و محدودیتی برای سیگنال تشخیص سفر فراهم می کند.

معیارهای انتخاب

هنگام جستجوی حسگرهای مجاورتی اثر سالن، عملکرد سنجش و عملکرد سوئیچ مهمترین پارامترهایی هستند که باید در نظر گرفته شوند. ملاحظات دیگر شامل نوع بدنه، اتصالات الکتریکی و ویژگی های مختلف است.

سنجش عملکرد

مشخصات عملکرد سنجش شامل فاصله عملیاتی و تکرارپذیری است.

• فاصله عملیاتی نامی فاصله بحرانی است که در آن سوئیچینگ انجام می شود. مهم است که سنسوری را انتخاب کنید که در محدوده سنجش مورد نیاز عمل کند. این می تواند توسط الزامات فرآیند و گزینه نصب تعیین شود.

• تکرارپذیری فاصله ای است که حسگر به طور مکرر سوئیچ می کند. معیاری برای دقت است. بسته به کاربرد، دقت می تواند یک معیار طراحی مهم در هنگام انتخاب سنسور باشد.

عملکرد سوئیچ برق

بسته به گزینه های برق موجود، نیازهای برق ممکن است یکی از مشخصات کلیدی هنگام انتخاب سنسور باشد.

• این دستگاه می تواند توسط یک منبع تغذیه AC یا DC تغذیه شود .

تنظیمات بار پارامترهای مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند. سنسورهای مجاورتی اثر هال ممکن است یک بار AC یا یک بار DC را تغییر دهند. پیکربندی بار DC می تواند NPN یا PNP باشد.

• NPN یک خروجی ترانزیستوری است که ولتاژ مشترک یا منفی را به بار تغییر می دهد. بار متصل بین خروجی سنسور و منبع ولتاژ مثبت.

• PNP یک خروجی ترانزیستوری است که ولتاژ مثبت را به بار تغییر می دهد. بار متصل بین خروجی سنسور و منبع ولتاژ مشترک یا منفی.

پیکربندی سیم ها 2 سیم، 3 سیم NPN، 3 سیم PNP، 4 سیم NPN و 4 سیم PNP است.

مدار 2-سیم DC معمولاً شامل یک پل دیودی به صورت سری با سنسور است که امکان عملکرد به عنوان NPN یا PNP را در مدار DC فراهم می کند.

مقادیر قابل قبول جریان نشتی باید در این نوع مدار ارزیابی شود.

انواع سوئیچ ها می توانند به طور معمول باز (NO) یا به طور معمول بسته (NC) باشند.

اگر سوئیچ یک سوئیچ از نوع NAMUR یا یک کلید تخصصی برای تعویض بار مقاومتی باشد. نیاز به تقویت کننده خارجی دارد.

نوع بدن

سنسورهای مجاورتی اثر هال معمولاً در یک بشکه یا محفظه مستطیلی قرار می‌گیرند، اگرچه سوئیچ محدود، سوئیچ‌های کانال شیاردار یا «U» و پیکربندی‌های حلقه یا «دونات» نیز در دسترس هستند. 

• بدنه بشکه ای شکل استوانه ای است. لوله سنسور معمولاً به گونه‌ای رزوه‌شده است که با کمک دو مهره قفلی می‌توان حسگر را در صورت لزوم نزدیک یا دورتر از هدف تنظیم کرد.

• استایل بدنه لیمیت سوئیچ از نظر ظاهری مشابه سوئیچ محدود کنتاکت است. سنسور از مکانیسم سوئیچینگ جدا شده است و محدودیت سیگنال تشخیص سفر را ارائه می دهد.

• استایل بدنه مستطیلی یا بلوکی یک سنسور مستطیلی یا بلوکی شکل یک تکه است.

• یک بدنه به سبک اسلات برای تشخیص وجود یک پره یا زبانه در حین عبور از شکاف حسگر یا کانال "U" طراحی شده است.

• مدل بدنه حلقه‌ای یک حسگر به شکل «دونات» است که در آن اجسام از مرکز حلقه عبور می‌کنند.

اتصالات الکتریکی

اتصالات الکتریکی برای حسگرهای مجاورتی جلوه هال می تواند کابل ثابت، کانکتور(ها) و پایانه ها باشد.

• یک کابل ثابت بخشی جدایی ناپذیر از سنسور است و اغلب شامل سرنخ های "لخت" است.

• یک سنسور با کانکتور دارای یک کانکتور یکپارچه برای اتصال به یک سیستم موجود است.

• یک سنسور با پایانه ها قابلیت پیچ یا گیره کردن را دارد.

ویژگی ها

تعدادی ویژگی وجود دارد که ممکن است هنگام انتخاب حسگرهای مجاورتی جلوه هال در نظر گرفته شود .

وقتی حسگر مجاورتی در حال استفاده است، به سنسورهای قابل تنظیم میدانی نیاز است. پتانسیومترها معمولاً برای کنترل قدرت میدان مغناطیسی یا محدوده تشخیص استفاده می شوند.

حسگرهای مجاورتی خودآموز را می توان به طور خودکار کالیبره کرد تا سوئیچ را در یک مکان هدف خاص راه اندازی کند.

زمانی که حسگر در خارج از منزل یا در معرض دماهای شدید یا تحت تأثیر شرایط فرآیند مرطوب، مرطوب، گرد و غبار، کثیف یا خورنده قرار می گیرد، مواد ساختمانی و طبقه بندی محفظه باید در نظر گرفته شوند.

رتبه‌بندی محفظه‌ها توسط «انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA)» یا «محافظت از ورود (IP)» مشخص می‌شود.

منبع

globalspec