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线性霍尔元件在检测范围可调接近开关中的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-05-28 08:14:34【
目前市场上所出售的位置检测传感器普遍存在体积大、测量范围小、测量范围基本固定的缺点而不适用于直线驱动并联机构的极限位置检测,因此课题组设计并制作了基于线性霍尔元件的检测范围可调接近开关。
这种接近开关可以把机械安装位置的微调转换为对电器元件参数的调整,即可以通过调节电器元件的参数实现传感器检测范围的调整,这样,降低了对传感器安装精度的要求,易于实现并联机构四个分支杆初始极限位的统一调整。

霍尔器件是一种以霍尔效应为工作基础的磁传感器,用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔效应,是由科学家爱德文.霍尔在1879年发现的,是指在一块通电的半导体薄片上,加上和薄片表面垂直的磁场B,在薄片的横向两侧会出现一个电压。UN称为霍尔电压,电极c与电极d间通以工作电流I,电极a与电极b间取出霍尔电压UI。在I恒定时,霍尔电压UN与磁场强度B成正比。

电路工作原理
当移动副移动部件带着磁钢向HX6689靠近时,HX6689输出引脚的电压输出值增加,运算放大器同相输入端输入电压V+增加,当V,大于用户设定阀值V+时,运算放大器输出发生偏转,光电耦合器TIL117的发光二极管正向导通发光,使得TIL117光敏三极管饱和,拉低limit output 点电位,输出有效信号。

检测范围设定
HX6689的输出电压代表移动副的移动距离,接入运算放大器的通向输入端。用户通过调节精密可调电阻R。的阻值改变运算放大器的反向输入端输入电压V-,作为位置检测传感器的设定值。其中:


 

根据实验测得磁场方向不发生改变时HX6689输出电压范围为(+2.95V,+6V)。根据系统运行时工作电流小,能耗较低的原则兼顾电器元器件的电器参数分别取R2、R7为1KQ,R6取值50KQ ,供电电压取5V。用户检测范围所对应的运算放大器反向输入电压调整范围为:


 

设R。阻值为R千欧姆,则有:


 

显然,当电路供电电压U恒定时,用户设定检测范围越小越靠近0处时,可调电阻的调节范围越大,利于检测距离的精密设定。