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霍尔传感器在电动机车测速中的应用-网络转载-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2009-12-10  浏览次数:148

  测速装置在机车控制系统中占有非常重要的地位,对侧速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。介绍了应用霍尔传感器通过测量磁场强度,来得到稳定的脉冲方波信号,实现机车转速的测量。
  霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器,它具有灵敏度高,线性度好,稳定性高、体积小和耐高温等特点,在机车控制系统中占有非常重要的地位。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。发电机转速的检测方案可分成两类:用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的工作原理是将转速转变为电压信号,它运行可靠,但体积大,精度低,且由于测量值是模拟量,必须经过A/D转换后读入计算机。脉冲发生器的工作原理是按发电机转速高低,每转发出相应数目的脉冲信号。按要求选择或设计脉冲发生器,能够实现高性能检测。
  所设计的基于霍尔元件的脉冲发生器要求成本低,构造简单,性能好。在机车电气系统中存在着较为恶劣的电磁环境,因此要求产品本身要具有较强的抗干扰能力。
  霍尔传感器的原理
  1.霍尔效应
  在一块半导体薄片上,其长度为l,宽度为b,厚度为d,当它被置于磁感应强度为B的磁场中,如果在它相对的两边通以控制电流I,且磁场方向与电流方向正交,则在半导体另外两边将产生一个大小与控制电流I和磁感应强度B乘积成正比的电势UH,即UH=KHIB,其中kH为霍尔元件的灵敏度。该电势称为霍尔电势,半导体薄片就是霍尔元件。
  2.工作原理
  霍尔开关集成电路中的信号放大器将霍尔元件产生的幅值随磁场强度变化的霍尔电压UH放大后再经信号变换器、驱动器进行整形、放大后输出幅值相等、频率变化的方波信号。
  

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