霍爾傳感器在工業(yè)中應(yīng)用存在的問(wèn)題分(編輯修改稿)
2025-02-11 09:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 轉(zhuǎn)子安裝在分電器器軸上，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(guò)。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(chǎng)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(kāi)空氣隙時(shí)，永久磁鐵的磁通便通過(guò)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?lè)较颉．?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。霍爾點(diǎn)火器與信號(hào)發(fā)生器通過(guò)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(guò)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?；鸹ㄈc(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(wú)損探傷方法安全、可靠、實(shí)用，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)速度影響檢測(cè)，因此，被應(yīng)用在設(shè)備故障診斷、材料缺陷檢測(cè)之中。霍爾磁力探傷法是一種利用霍爾元件作為傳感器制成探頭對(duì)鋼鐵制件進(jìn)行無(wú)損探傷的方法。霍爾元件是一種利用霍爾效應(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(duì)稱焊接四根引線，矩形長(zhǎng)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(guò)控制電流端引線流入電流i，并在垂直于薄片上，加以磁場(chǎng)強(qiáng)度為B 的磁場(chǎng)后，在霍爾元件輸出端將得到輸出電勢(shì)VH，稱霍爾電壓， 并有VH=KHIB 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(chǎng)正比于主磁場(chǎng)感應(yīng)，用式表示VHKHB，也就是說(shuō)：“主磁場(chǎng)越大，所感應(yīng)的電勢(shì)也越大，反之則越小”。在工件無(wú)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(cè)量其磁惑應(yīng)強(qiáng)度，在移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)探頭時(shí),所測(cè)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(guò)，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(guò)檢測(cè)器構(gòu)成回路，感應(yīng)出裂紋處的磁場(chǎng)訊號(hào)，因而移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)工件表面的探頭，測(cè)量其各部位的磁場(chǎng)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(guò)的原因，在裂紋感應(yīng)出的磁感應(yīng)強(qiáng)度將高于其它無(wú)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(wú)裂紋時(shí)差值很少或沒(méi)有。用霍爾磁力探傷法制成的探傷器主要由磁化探測(cè)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(cè)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(cè)，然后，將訊號(hào)通過(guò)儀器放大后，由表頭指示根據(jù)探頭探測(cè)的各部位磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況來(lái)確定有無(wú)裂紋及裂紋所在位置和損傷程度。 刀具破損監(jiān)測(cè)在現(xiàn)今的工業(yè)數(shù)控切削過(guò)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(duì)刀具破損的在線監(jiān)測(cè)，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(guò)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(cè)，另一部分為對(duì)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
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