霍爾傳感器在工業(yè)中應(yīng)用存在的問題分(編輯修改稿)
2025-02-03 06:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，其葉片與分火頭制為一體， 由分電器驅(qū)動(dòng)，葉片數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)相等。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子隨分電器軸旋 轉(zhuǎn)，其邊緣在霍爾元件與永久磁鐵之間穿過。 分電器工作時(shí)，葉片隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)，每當(dāng)葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之 間的空氣隙時(shí) ,霍爾集成塊中的磁場即被觸發(fā)葉輪的葉片旁路 (或稱隔磁 ),這時(shí) 霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路輸出極的三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，信號(hào)發(fā)生器 輸出高電位。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開空氣隙時(shí)，永久磁鐵的磁通便通過霍爾集成 7 塊經(jīng)導(dǎo)板構(gòu)成回路，這時(shí)霍爾元件產(chǎn)生霍爾電壓，集 成電路輸出極的三極管處于 導(dǎo)通狀態(tài) ,信號(hào)發(fā)生器輸出低電位。分電器軸轉(zhuǎn)一圈，輸出 4 個(gè)方波。觸發(fā)葉輪 的轉(zhuǎn)向從上向下看時(shí)是順時(shí)針方向。當(dāng)葉輪缺口的后邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)使磁極端面只露一 半時(shí)，信號(hào)輸出端的電壓瞬間從低電位跳到高電位，此時(shí)就是點(diǎn)火時(shí)刻?；魻桙c(diǎn) 火器與信號(hào)發(fā)生器通過二線插頭相聯(lián)接，當(dāng)信號(hào)輸出端把信號(hào)輸入到點(diǎn)火控制器 后，經(jīng)過其內(nèi)部電路處理，控制一只大功率三極管，進(jìn)而控制點(diǎn)火線圈，使點(diǎn)火 線圈高壓輸出端輸出高壓脈沖到火花塞點(diǎn)火。 火花塞 點(diǎn)火信號(hào) 發(fā)生器， （ 霍爾傳 感器），分 電器 點(diǎn)火線圈 點(diǎn)火控制器電源 圖 1 霍爾式汽車點(diǎn)火器系統(tǒng)組成 磁力探傷 霍爾效應(yīng)無損探傷方法安全、可靠、實(shí)用，并能實(shí)現(xiàn)無速度影響檢測，因此， 被應(yīng)用在設(shè)備故障診斷、材料缺陷檢測之中?；魻柎帕μ絺ㄊ且环N利用霍爾元 件作為傳感器制成探頭對鋼鐵制件進(jìn)行無損探傷的方法?；魻栐且环N利用霍 爾效應(yīng)原理而制作的半導(dǎo)體磁電傳感元件。在矩形半導(dǎo)體薄片上，對稱焊接四根 引線，矩形長方向上的兩根稱之為控制電流端引線，矩形兩旁中點(diǎn)的兩根稱之為 霍爾輸出端引線，通過控制電流端引線流入電流 i，并在垂直于薄片上，加以磁 場強(qiáng)度為 B 的磁場后，在霍爾元 件輸出端將得到輸出電勢 VH，稱霍爾電壓， 并 有 VH=KH I B 的關(guān)系 ,式中 KH 為元件的靈敏度，當(dāng)輸入電流為定值時(shí)， 則電 場正比于主磁場感應(yīng)，用式表示 VH KH B，也就是說：“主磁場越大，所感應(yīng) 的電勢也越大，反之則越小”。在工件無裂紋處經(jīng)磁化后，磁力線在工件表面分 布基本是均勻的，此時(shí)在工件表面按置探頭，測量其磁惑應(yīng)強(qiáng)度，在移動(dòng)或旋轉(zhuǎn) 探頭時(shí) ,所測得的工件表面不同部位的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致上是相同的。 8 當(dāng)工件局部有裂紋時(shí)，經(jīng)磁化后，裂紋就起到一個(gè)磁阻作用， 磁力線被阻 擋不能順利通過，此時(shí)再在工件 裂紋處表面按放探頭，由于探頭含有較高的導(dǎo)磁 材料，工件裂紋被阻的磁力線便通過檢測器構(gòu)成回路，感應(yīng)出裂紋處的磁場訊號(hào)， 因而移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)工件表面的探頭，測量其各部位的磁場時(shí)，感應(yīng)出的裂紋部位的 磁感應(yīng)強(qiáng)度，就不同于其他部位的磁感應(yīng)強(qiáng)度。探頭按置在工件裂紋表面，由于 裂紋阻擋磁力線通過的原因，在裂紋感應(yīng)出的磁感應(yīng)強(qiáng)度將高于其它無損傷處的 磁感應(yīng)強(qiáng)度，并有一定差值，而這個(gè)差值是隨裂紋橫截面的太小，也就是裂紋的 深淺、區(qū)域成正比例，裂紋橫截面越大或者裂紋越深，這一差值也越大，反之即 小，無裂紋時(shí)差值很少或沒有。用霍爾磁力探傷法制成的探傷器主要由磁化探測 和裂紋顯示三大部份組成，應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理，利用被測工件磁化后，其裂紋部 位磁力線外泄形成的磁感應(yīng)訊號(hào)，用霍爾元件制成探頭進(jìn)行探測，然后，將訊號(hào) 通過儀器放大后，由表頭指示根據(jù)探頭探測的各部位磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況來確定 有無裂紋及裂紋所在位置和損傷程度。 刀具破損監(jiān)測 在現(xiàn)今的工業(yè)數(shù)控切削過程中，刀具的破損和失效是造成機(jī)床設(shè)備損壞和切 削加工安全事故的主要起因。因此能有效地實(shí)現(xiàn)對刀具破損的在線監(jiān)測，并且當(dāng) 發(fā)現(xiàn)刀具破損時(shí)，能實(shí)時(shí)地作 出相應(yīng)處理，便顯得尤為重要。 立銑加工過程中的刀具監(jiān)控系統(tǒng)如圖 2，主要由兩大部分組成，一部分為刀 具破損的檢測，另一部分為對失效后的刀具進(jìn)行的相應(yīng)管理。本設(shè)計(jì)采用了在機(jī) 床上易于安裝，信噪比大的非接觸式霍爾電流傳感器對主軸電機(jī)
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