KW-ZKSD係列霍爾式速度傳感器知識分享
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速度測量一直困擾著乐鱼官网，因為速度的控製和保護非常重要，在電廠裏他關係著重要泵組的安全穩定運行，在汽機更是直接影響著機組的速度控製與保護，其往往要求精度高，響應快，性能穩定，同時要滿足工業嚴苛的運行環境。而霍爾式速度傳感器在其中憑借測量精度高，響應快，穩定性好的特點在電廠汽機側和重要泵組中得到應用。此外，霍爾元件在位置開關，運動方向感應中也有很廣泛的應用。
霍爾元件的原理
霍爾效應可以通過使用金屬和半導體等導體產生，效應的好壞取決於導體中的材料。該材料將直接影響流過它的電子或正離子。汽車工業常用三種半導體來製造霍爾元件/砷化镓（GaAs）、銻化銦（InSb）和砷化銦（InAs）。這些半導體中最常見的是砷化銦。就像在霍爾博士的實驗中一樣，導體必須是矩形的並且非常薄，這一點很重要。這為流經它的載體在邊緣分離和匯集提供了空間。
現在讓乐鱼官网看看霍爾效應原理（上麵的圖 1 和圖 2）。如果電流流過導體，並且允許磁場（磁通量）垂直於電流流過導體，則帶電粒子會漂移到矩形條的邊緣。這些帶電粒子聚集在表麵邊緣。磁通量在導體上施加力，導致電壓（正力）漂移到一個邊緣，而電子（負力）漂移到相反邊緣。施加在電流上的力稱為洛倫茲力。
當磁力施加到導體上時，載流子停留在相對的兩側，從而在導體上產生電壓降。這個電壓差就是霍爾電壓。它與流過它的電流、磁場強度和導體材料的類型成正比。如果這三個變量中的任何一個發生變化，導體兩端的電壓差也會發生變化。這就是為什麽霍爾元件必須在電流路徑上施加穩壓電壓的原因。如果電流被調節並且導體的材料被給定，那麽唯一需要改變的就是磁場強度。當磁場強度變為與電流路徑成 90° 角時，導體上的電壓降也會發生變化。磁通量越強，導體上的電壓降越大。
產生的霍爾電壓是模擬信號。這個霍爾信號非常小/通常約為 30 微伏，磁場為 1 高斯。由於產生的電壓很小，如果設備要用於實際應用，必須放大霍爾信號。
最適合與霍爾元件一起使用的放大器類型是差分放大器，它僅放大正負輸入之間的電位差。如果放大器的正負輸入之間沒有電壓差，則放大器將沒有輸出電壓。但是，如果存在電壓差，則該差將具有線性放大。放大量由電路中使用的差分放大器給出。
霍爾元件直接連接到差分放大器，因此霍爾元件中的活動由放大器鏡像。當霍爾元件中沒有磁場時，不會產生霍爾電壓，也不會產生放大器的輸出電壓。當向霍爾元件施加磁場時，會在元件上產生霍爾電壓。差分放大器檢測該電壓差並將其放大。
KW-ZKSD係列霍爾式速度傳感器
齒輪齒霍爾效應傳感器是一種數字開/關傳感設備。偏置磁鐵放置在霍爾元件上。在該傳感器中，磁場始終穿透霍爾元件，並且始終存在霍爾電壓。當齒輪齒或目標通過霍爾元件下方時，元件中的磁場會增強。隨著磁場的增強，霍爾電壓增加。該電壓被發送到一個電路，該電路將霍爾非齒電壓輸出與霍爾齒電壓輸出進行比較。
要使該傳感器工作，目標必須經過霍爾元件。在無齒位置，對電容器充電以存儲無齒霍爾電壓，以便將其與有齒霍爾電壓進行比較。隨著齒的前沿接近傳感器，霍爾電壓增加到預定的工作點。此時，比較器向觸發電路發送信號。觸發器將電壓信號施加到 NPN 晶體管並將其打開。NPN晶體管連接到控製單元中的電阻電路。
電阻的一側連接到電壓調節器，另一側連接到 NPN 晶體管的集電極。當晶體管改變狀態並開啟時，信號電壓被拉至地。當目標旋轉並且齒的後沿通過霍爾傳感器時，電壓下降到預定釋放點以下，比較器將電壓釋放到觸發電路並關閉 NPN 晶體管。然後晶體管改變狀態並打開電路。源電壓現在存在於信號電路中。如果調節器是 5 伏電源，則信號電壓現在為 5 伏。當齒通過霍爾傳感器下方時，電路被激活並將這個 5 伏信號拉到地。該循環重複自身以從齒輪齒霍爾效應傳感裝置產生數字輸出。
KW-ZKSD係列霍爾式速度傳感器如何測量正反轉
傳感器由兩個霍爾效應元件組成，這些元件由磁鐵偏置，以檢測由鐵質目標齒輪旋轉引起的磁場強度變化。當目標檔位經過傳感器元件 A 時，輸出在目標檔位的一半螺距 (P/2) 處從邏輯 0 切換到邏輯 1。隨著目標檔位的繼續，輸出在檔位 (P) 處從邏輯 1 切換到邏輯 0。傳感器元件 B 與元件 A 相距目標齒輪節距的四分之一 (P/4)。元件 B 的輸出與元件 A 的輸出相移四分之一 (P/4)。在電氣術語中，這會產生 90° 的相位差。當齒輪逆時針轉動時，輸出 A 相位領先於輸出 B。當齒輪順時針轉動時，輸出 A 滯後於輸出 B。
KW-ZKSD係列霍爾式速度傳感器數據
下麵介紹一款霍爾式傳感器的主要參數：霍爾式傳感器的測量範圍一般可達20kHz；輸入功率為5-27VDC，電流為15mA；
引腳連接
引腳 A（紅色）：輸入電源 (+)
針 B（白色）：脈衝輸出（+）
針 C（黑色）：普通 (-)
方向
為了獲得最佳性能，需要將傳感器與目標旋轉對齊，確保霍爾效應元件與磁場的正確方向。輸出可選5V，10V或集電極輸出。
安裝注意事項：
1、必須注意電源的功率，不能超過傳感器的最大電流，霍爾式傳感器的電流一般不大；
2、脈衝輸出沒有短路保護。在接通電源之前，請確保正確接線。接線不當會對傳感器造成損壞；
3、安裝方向和安裝間隙遵照廠家說明。