中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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磁感應(yīng)傳感器是一種測量空間中磁場的傳感器，具有將磁學(xué)量信號轉(zhuǎn)換為電信號功能。利用磁學(xué)量與其它物理量的變換關(guān)系，以磁場作為媒介，也可將其它非電物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴３Ｓ糜跍y量永磁鐵附近以及通電螺線管內(nèi)部的磁場等。既可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，又可以粗略判定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
磁感應(yīng)傳感器的原理
磁感應(yīng)傳感器其內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于我們通常所說的干簧繼電器，如圖 3-2所示。它是一種觸點(diǎn)傳感器。它由兩片具有高導(dǎo)磁率μ和低矯玩力 Hc 的合金簧片組成；并密封在一個(gè)充滿惰性氣體的玻璃管中。兩個(gè)簧片之間保持一定的重疊和適當(dāng)?shù)拈g隙，末端鍍金作為觸點(diǎn)，管外焊接引線。當(dāng)干簧管所處位置的磁場強(qiáng)度足夠大，使觸點(diǎn)彈簧片磁化后所產(chǎn)生的磁性吸引力克服起矯玩力時(shí)，兩彈簧片互相吸引而使觸點(diǎn)導(dǎo)通。當(dāng)磁場減弱到一定程度，借助彈簧片本身的彈力使它釋放。磁感應(yīng)傳感器體積小、慣性小、動作快是它的突出的優(yōu)點(diǎn)。
磁感應(yīng)傳感器的驅(qū)動
磁感應(yīng)傳感器有兩種驅(qū)動方式。一是用永久磁鐵驅(qū)動，二是用電磁線圈驅(qū)動。前者多用于檢測，如用磁鐵做成運(yùn)動部件，一旦接近磁感應(yīng)傳感器便可使它吸合發(fā)出信號。后者多用于控制，若電磁線圈通電，觸點(diǎn)便可吸合。用磁感應(yīng)傳感器來取代靠碰撞接觸的行程開關(guān)，可提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命；因而在可編程序控制器中常用來作為行程到位的發(fā)訊裝置。
磁感應(yīng)傳感器的種類
磁感應(yīng)傳感器的種類很多，一般可分為物性型和結(jié)構(gòu)型兩種類型。物性型磁傳感器，如霍爾器件、霍爾集成電路、磁敏二極管和三極管、半導(dǎo)體磁敏電阻與傳感器、強(qiáng)性金屬磁敏器件與傳感器等。結(jié)構(gòu)型磁傳感器，如電感式傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器等。
磁感應(yīng)傳感器的相關(guān)術(shù)語
(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度：霍爾傳感器在工作時(shí)，它所要求磁鋼具有的磁場強(qiáng)度的大小。一般磁感應(yīng)強(qiáng)度值 B 為 0.02 ~ 0.05T。
(2) 響應(yīng)頻率：按規(guī)定的 1秒的時(shí)間間隔內(nèi)，允許霍爾傳感器動作循環(huán)的次數(shù)。
(3) 輸出狀態(tài)：分常開、常閉、鎖存。例如當(dāng)無檢測物體時(shí)，常開型的 霍爾傳感器所接通的負(fù)載，由于霍爾傳感器內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測到物體時(shí)，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。
(4) 輸出形式：分 NPN/PNP/常開/常閉多功能等幾種常用的形式輸出。
(5) 動作距離：動作距離是指檢測體按一定方式移動時(shí)，從基準(zhǔn)位置（霍爾傳感器的感應(yīng)表面）到傳感器動作時(shí)測得的基準(zhǔn)位置到檢測面的空間距離。額定動作距離指霍爾傳感器動作距離的標(biāo)稱值。
(6) 回差距離：動作距離與復(fù)位距離之間的絕對值。
磁感應(yīng)傳感器的典型應(yīng)用
一、轉(zhuǎn)速檢測
如圖 3-7 所示，為了檢測轉(zhuǎn)子的運(yùn)動速度；可以使用傳感器檢測。假設(shè)該轉(zhuǎn)子上有 40個(gè)磁性齒，那么傳感器每檢測到 40 個(gè)輸入信號就表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了一圈。也就是說，只要統(tǒng)計(jì)在一分鐘內(nèi)，傳感器檢測到多少個(gè)信號，就可以推算出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。假設(shè)一分鐘內(nèi)，傳感器檢測到 40000 個(gè)信號；那么，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為400000 / 40 = 1000 rps。其中，rps 表示每分鐘的轉(zhuǎn)速。
二、位置控制裝置如圖 3-8 所示，為了知道氣缸活塞的兩個(gè)絕對位置（最內(nèi)端和最外端），就可以用兩個(gè)磁感應(yīng)傳感器來檢測。在氣缸活塞環(huán)上，包有一層“永久磁鐵”。當(dāng)活塞往外運(yùn)動到最外端時(shí)，傳感器A就發(fā)出信號（一般傳感器上有指示燈）；當(dāng)活塞往內(nèi)運(yùn)動到最內(nèi)端時(shí)，傳感器B 就發(fā)出信號。這樣就可以檢測氣缸活塞的位置。
