Fitsipika fototra sy fomba fampiharana ny Hall ankehitriny sy ny sensor sy ny mpanelanelana

1. Fitaovana efi-trano

 

 

Ny fitaovana Hall dia karazana mpanova magnetoelectric vita amin'ny fitaovana semiconductor.Raha ampifandraisina amin'ny fiafaran'ny fidirana ny IC amin'izao fotoana izao, rehefa mandalo ny sahan'andriamby B ny fitaovana, dia miseho amin'ny faran'ny fivoahana ny Hall mety ho VH.Araka ny asehon'ny sary 1-1.

 

 

Ny halehiben'ny Hall mety VH dia mitovy amin'ny vokatry ny fanaraha-maso ankehitriny IC sy ny flux andriamby hakitroky B, izany hoe, VH = khicbsin Θ

 

 

Ny sensor amin'izao fotoana izao Hall dia natao araka ny fitsipiky ny lalàna Ampere, izany hoe, ny sahan'andriamby mifandanja amin'ny ankehitriny dia miteraka manodidina ny conducteur mitondra amin'izao fotoana izao, ary ny fitaovana efitrano dia ampiasaina handrefesana io sahan'andriamby io.Noho izany dia azo atao ny fandrefesana tsy misy fifandraisana amin'izao fotoana izao.

 

 

Mandrefy ankolaka ny rivotry ny conducteur mitondra amin'ny alàlan'ny fandrefesana ny mety ho an'ny Hall.Noho izany, ny sensor amin'izao fotoana izao dia nandalo fiovam-po fitokana-monina elektrika magnetika.

 

 

2. Fitsipika fanaraha-maso Hall DC

 

 

Araka ny asehon'ny sary 1-2.Satria ny circuit magnetika dia manana fifandraisana tsara amin'ny fivoahan'ny fitaovana efitrano, ny famantarana malefaka U0 avy amin'ny fitaovana efitrano dia afaka maneho ankolaka ny haben'ny I1 voarefy, izany hoe, I1 ∝ B1 ∝ U0

 

 

Izahay dia manao calibrate U0 ho mitovy amin'ny 50mV na 100mV raha ny I1 refesina dia ny sanda nomena.Izany no mahatonga ny hall detection mivantana (tsy misy amplification) sensor ankehitriny.

 

 

3. Fitsipika fanonerana magnetika Hall

 

 

Ny fizaran-tany lehibe voalohany dia manana refesina I1 ankehitriny, izay hiteraka flux magnetika Φ 1. Flux andriamby novokarin'ny I2 amin'izao fotoana izao nandalo tamin'ny coil fanonerana faharoa Φ 2 mitazona fifandanjana magnetika aorian'ny fanonerana, ary ny fitaovana efi-trano dia manana andraikitra amin'ny fitadiavana ny andriamby zero. flux.Noho izany dia antsoina hoe Hall magnetic compensation sensor amin'izao fotoana izao.Ity fomba fiasa mandroso ity dia ambony noho ny fomba fiasa mivantana.Ny tombony miavaka dia ny fotoana famaliana haingana sy ny fandrefesana avo lenta, izay mety indrindra amin'ny fitadiavana ny osa sy kely.Ny fitsipiky ny fanonerana magnetika Hall dia aseho amin'ny sary 1-3.

 

 

Ny sary 1-3 dia mampiseho: Φ 1= Φ roa

 

 

I1N1=I2N2

 

 

I2=NI/N2·I1

 

 

Rehefa mikoriana amin'ny alalan'ny fandrefesana fanoherana RM ny ankehitriny fanonerana I2, dia miova ho malefaka amin'ny tendrony roa amin'ny RM.Amin'ny maha sensor azy, refesina ny volt U0, izany hoe, U0 = i2rm

 

 

Araka ny fitsipiky ny fanonerana magnetika Hall, dia misy sensor misy ankehitriny miaraka amin'ny tombam-bidin'ny laharana avy amin'ny andiany voafaritra.

 

 

Satria ny andriamby fanonerana amin'izao fotoana izao sensor dia tsy maintsy ratra amin'ny an'arivony fihodinan'ny fanonerana coil amin'ny andriamby peratra, ny vidiny mitombo;Faharoa, mitombo koa ny fanjifàna ankehitriny miasa;Na izany aza, manana tombony amin'ny fahitsiana sy ny valiny haingana kokoa noho ny fanaraha-maso mivantana.

 

 

4. andriamby fanonerana malefaka sensor

 

 

Mba handrefesana ny haavon'ny Ma kely, araka ny Φ 1 = i1n1, ny fampitomboana ny isan'ny fihodinan'ny N1 dia afaka mahazo flux magnetika avo Φ 1. Ny sensor kely amin'izao fotoana izao nataon'ity fomba ity dia tsy afaka mandrefy ny haavon'ny Ma fotsiny, fa koa ny volt.

 

 

Tsy mitovy amin'ny sensor amin'izao fotoana izao, rehefa mandrefy malefaka, ny fihodinana marobe amin'ny lafiny voalohany amin'ny sensor sensor dia mifandray amin'ny andian-dahatsoratra miaraka amin'ny resistor mametra amin'izao fotoana izao R1, ary avy eo dia mifandray amin'ny parallèle amin'ny fandrefesana malefaka U1 mba hahazoana ny I1 amin'izao fotoana izao. ny voltase refesina U1, araka ny aseho amin'ny sary 1-4.

 

 

Ny fitsipiky ny lafiny faharoa dia mitovy amin'ny an'ny sensor amin'izao fotoana izao.Rehefa mikoriana amin'ny alàlan'ny fandrefesana RM ny ankehitriny I2 dia miova ho malefaka amin'ny tendrony roa amin'ny RM ho toy ny voltase fandrefesana U0 an'ny sensor, izany hoe, U0 = i2rm

 

 

5. Output ny sensor ankehitriny

 

 

Ny sensor mivantana (tsy fanamafisam-peo) amin'izao fotoana izao dia manana volavolan-tsarimihetsika avo lenta.Amin'ny fampiharana, ny impedance entana dia tokony ho lehibe noho 10k Ω.Matetika, ny ± 50mV na ± 100mV mihantona Output malefaka dia ampitomboina amin'ny ± 4V na ± 5V miaraka amin'ny differential fampidirana proportional amplifier.Ny sary 5-1 dia mampiseho fizaran-tany azo ampiharina roa ho fanondroana.

 

 

a) Ny tarehimarika dia afaka mahafeno ny fepetra takiana amin'ny ankapobeny;b) Ny kisary dia manana fampisehoana tsara ary mety amin'ny fotoana misy fepetra avo lenta.

 

 

Ny sensor mivantana nohamafisina amin'izao fotoana izao dia manana volavolan-tsarimihetsika avo lenta.Amin'ny fampiharana, ny impedance entana dia tokony ho lehibe kokoa noho ny 2K Ω.

 

 

Ny ankehitriny fanonerana andriamby, ny voltora magnetika fanonerana amin'izao fotoana izao ary ny sensor sensor dia karazana famoahana ankehitriny.Hita amin'ny sary 1-3 fa ny fiafaran'ny "m" dia mifandray amin'ny famatsiana herinaratra "O"

 

 

Ny terminal dia ny lalan'ny I2 ankehitriny.Noho izany, ny vokatra famantarana avy amin'ny "m" faran'ny sensor dia famantarana ankehitriny.Ny famantarana amin'izao fotoana izao dia azo ampitaina lavitra amin'ny faritra iray ary azo antoka ny fahamarinany.Amin'ny fampiasana azy, ny fandrefesana ny fanoherana RM dia tsy maintsy atao amin'ny fidirana fitaovana faharoa na ny fifandraisana amin'ny tontonana fanaraha-maso terminal.

 

 

Mba hahazoana antoka fandrefesana avo lenta, dia tokony hojerena ny: ① ny fahamarinan'ny fanoherana ny fandrefesana dia voafantina amin'ny ankapobeny ho fanoherana ny sarimihetsika metaly, miaraka amin'ny fahamarinan'ny ≤± 0.5%.Jereo ny tabilao 1-1 raha mila fanazavana fanampiny.② tokony ho avo 100 heny noho ny fanoherana ny fandrefesana ny impedance fidirana amin'ny fitaovana faharoa na birao fanaraha-maso terminal.

 

 

6. Fikajiana ny sampling malefaka sy ny fandrefesana fanoherana

 

 

Avy amin'ny formula teo aloha

 

 

U0=I2RM

 

 

RM=U0/I2

 

 

Aiza: U0 - voltase refesina, antsoina koa hoe sampling voltage (V).

 

 

I2 - coil faharoa fanonerana ankehitriny (a).

 

 

RM - mandrefy fanoherana (Ω).

 

 

Rehefa manao kajy I2, ny Output ankehitriny (nomena sanda mahomby) I2 mifanitsy amin'ny refesina amin'izao fotoana izao (nomena sanda mahomby) I1 dia azo jerena avy amin'ny latabatra ara-teknika ny mari-pamantarana ara-teknika fanonerana ankehitriny sensor.Raha avadika ho U0 = 5V ny I2 dia jereo ny tabilao 1-1 ho an'ny fifantenana RM.

 

 

7. Kajy ny teboka saturation sy * lehibe refesina ankehitriny

 

 

Hita avy amin'ny sary 1-3 fa ny fizaran'ny current I2 dia: v+ → Mpamokatra mpanangona ny fanamafisam-pahefana farany → N2 → RM → 0. Ny fanoherana mitovy amin'ny fizaran-tany dia aseho amin'ny sary 1-6.(mitovy ny fizaran'ny v- ~ 0, ary mifanohitra amin'izany ny courant)

 

 

Rehefa lehibe ny output current i2* dia tsy hitombo intsony ny sanda amin'izao fotoana izao miaraka amin'ny fitomboan'ny I1, izay antsoina hoe teboka saturation an'ny sensor.

 

 

Kajikajy araka ity formula manaraka ity

 

 

I2max=V+-VCES/RN2+RM

 

 

Aiza: V + - famatsiana herinaratra tsara (V).

 

 

Vces - Volavolan'ny Saturation Collector amin'ny fantsona herinaratra, (V) dia matetika 0.5V.

 

 

RN2 - fanoherana anatiny DC amin'ny coil faharoa (Ω), jereo ny tabilao 1-2 raha mila fanazavana fanampiny.

 

 

RM - mandrefy fanoherana (Ω).

 

 

Hita amin'ny kajy fa miova ny teboka saturation miaraka amin'ny fiovan'ny fanoherana RM.Rehefa voafaritra ny fanoherana RM, dia misy teboka saturation voafaritra.Kajy * i1max refesina lehibe araka ity rôle manaraka ity: i1max = i1/i2 · i2max

 

 

Rehefa mandrefy AC na pulse, rehefa tapa-kevitra ny RM, kajy * lehibe refesina ankehitriny i1max.Raha ambany noho ny sandan'ny tampon'ny AC ankehitriny na ambany noho ny amplitude pulse ny sanda i1max, dia mety hiteraka fikorontanan'ny onjam-pamokarana na famerana ny amplitude izany.Amin'ity tranga ity, mifidiana RM kely kokoa hovahana.

 

 

8. Ohatra kajy:

 

 

Ohatra 1

 

 

Raiso ho ohatra ny sensor lt100-p ankehitriny:

 

 

(1) Ilaina ny fandrefesana

 

 

Naoty ankehitriny: DC

 

 

* Avo ankehitriny: DC (fotoana be loatra ≤ 1 minitra / ora)

 

 

(2) Jereo ny latabatra ka fantaro

 

 

Volavola miasa: malefaka ± 15V, coil fanoherana anatiny 20 Ω (jereo ny tabilao 1-2 ho an'ny antsipiriany)

 

 

Output ankehitriny: (sanda nomena)

 

 

(3) takiana sampling malefaka: 5V

 

 

Kajio raha mety ny current refesina sy ny santionany

 

 

RM=U0/I2=5/0.1=50(Ω)

 

 

I2max=V+-VCES/RN2+RM=15-0.5/20+50=0.207(A)

 

 

I1max=I1/I2·I2max=100/0.1 × 0.207=207(A)

 

 

Fantatra amin’ny valin’ny kajikajy etsy ambony fa feno ny fepetran’ny (1) sy ny (3).

 

 

9. Famaritana sy ohatra amin'ny sensor tariby fanonerana magnetika

 

 

Lv50-p malefaka sensor manana ny voalohany sy faharoa fanoherana elektrika ≥ 4000vrms (50hz.1min), izay ampiasaina mba handrefesana DC, AC sy pulse voltages.Rehefa mandrefy ny voltase, araka ny fanombanana ny voltase, ny resistor mametra amin'izao fotoana izao dia mifamatotra amin'ny andiany voalohany amin'ny lafiny voalohany + HT terminal, izany hoe, ny voltase voarefy dia mahazo ny lafiny voalohany amin'ny alàlan'ny resistor.

 

 

U1 / r1 = I1, R1 = u1 / 10ma (K Ω), ny herin'ny fanoherana dia tokony ho 2 ~ 4 heny noho ny sandany kajy, ary ny fahamarinan'ny fanoherana dia tokony ho ≤± 0.5%.R1 precision tariby ratra hery resistor azo baikoin'ny mpanamboatra.

 

 

10. Wiring fomba sensor amin'izao fotoana izao

 

 

(1) Ny kisary wiring amin'ny fanaraha-maso mivantana (tsy misy fanamafisam-peo) ankehitriny dia aseho amin'ny sary 1-7.

 

 

(a) Ny sary dia mampiseho ny p-karazana (karazana tsipika vita printy) fifandraisana, (b) ny sary dia mampiseho ny C-karazana (karazana socket plug) fifandraisana, vn VN dia maneho ny Hall output voltage.

 

 

(2) Ny kisary wiring amin'ny fanaraha-maso mivantana manamafy ny sensor ankehitriny dia aseho amin'ny sary 1-8.

 

 

(a) Ny tarehimarika dia p-karazana fifandraisana, (b) ny tarehimarika dia C-karazana fifandraisana, izay U0 maneho ny output malefaka ary RL maneho ny enta-mavesatra fanoherana.

 

 

(3) Ny kisary wiring amin'ny sensor magnetika fanonerana ankehitriny dia aseho amin'ny sary 1-9.

 

 

(a) Ny sary dia mampiseho ny p-karazana fifandraisana, (b) ny sary dia mampiseho C-karazana fifandraisana (mariho fa ny tsimatra fahatelo amin'ny faladia-pin efatra dia tsimatra foana)

 

 

Ny fomba fampifandraisana ny zana-tsipìka vita pirinty amin'ireo sensor telo etsy ambony dia mifanaraka amin'ny fomba fandaminana ny zavatra tena izy, ary ny fomba fampifandraisana ny socket plug dia mifanaraka amin'ny fomba fandaminana ny zavatra tena izy, mba hisorohana ny fahadisoana amin'ny wiring.

 

 

Ao amin'ny kisarisary wiring etsy ambony, ny I1 amin'ny faritra lehibe dia manana zana-tsipìka ao amin'ny lavaka mba hampisehoana ny fitarihana tsara ny ankehitriny, ary ny fitarihana tsara amin'ny ankehitriny dia voamarika amin'ny akorany ara-batana.Izany dia satria ny sensor amin'izao fotoana izao dia milaza fa ny tari-dàlana tsara amin'ny I1 ankehitriny dia mitovy amin'ny polarity amin'ny famoahana I2 ankehitriny.Zava-dehibe izany amin'ny fitiliana AC na multi-channel DC telo.

 

 

11. Famatsiana herinaratra miasa amin'ny sensor amin'izao fotoana izao sy malefaka

 

 

Ny sensor amin'izao fotoana izao dia maody mavitrika, toy ny fitaovana efitrano, fanamafisam-peo miasa ary fantsona herinaratra farany, izay mila famatsiana herinaratra miasa sy fanjifana herinaratra.Ny sary 1-10 dia kisary schematic azo ampiharina amin'ny famatsiana herinaratra miasa.

 

 

(1) Ny terminal output tany dia mifandray afovoany amin'ny electrolysis lehibe mba hampihenana ny tabataba.

 

 

(2) Capacitance bit UF, diode 1N4004.

 

 

(3) Ny mpanova dia miankina amin'ny fanjifana herinaratra ny sensor.

 

 

(4) Ny asa ankehitriny ny sensor.

 

 

Fanaraha-maso mivantana (tsy misy amplification) fanjifana herinaratra: * 5mA;Direct detection amplification hery fanjifàna: * lehibe ± 20mA;Fanjifana herinaratra fanonerana andriamby: 20 + zotra mivoaka* Fanjifana lehibe amin'ny zotra miasa 20 + avo roa heny noho ny ankehitriny.Ny fanjifana herinaratra dia azo kajy araka ny lany miasa ankehitriny.

 

 

12. Fampitandremana amin'ny fampiasana ny sensor amin'izao fotoana izao sy malefaka

 

 

(1) Ny sensor amin'izao fotoana izao dia tsy maintsy misafidy araka ny tokony ho izy ny vokatra amin'ny fepetra samihafa araka ny tombam-bidy mahomby amin'ny fandrefesana ankehitriny.Raha mihoatra ny fetra ny ankehitriny refesina nandritra ny fotoana ela, dia hanimba ny faran'ny tsato-kazo fanamafisam-pahefana fantsona (manondro ny andriamby fanonerana karazana).Amin'ny ankapobeny, ny faharetan'ny avo roa heny amin'izao fotoana izao dia tsy mihoatra ny 1 minitra.

 

 

(2) Ny sensor malefaka dia tsy maintsy ampifandraisina amin'ny resistor mametra amin'izao fotoana izao R1 amin'ny andiany amin'ny lafiny voalohany araka ny torolàlana momba ny vokatra, mba hahafahan'ny lafiny voalohany mahazo ny laharana ankehitriny.Amin'ny ankapobeny, ny faharetan'ny overvoltage avo roa heny dia tsy mihoatra ny 1 minitra.

 

 

(3) Ny fahitsiana tsara ny sensor amin'izao fotoana izao sy ny malefaka dia azo eo ambanin'ny toetry ny lafiny voalohany naoty, ka rehefa refesina amin'izao fotoana izao dia ambony kokoa noho ny naoty ny sensor amin'izao fotoana izao, ny mifanaraka lehibe sensor dia tokony ho voafidy;Rehefa ambony noho ny sandan'ny sandan'ny sensor sensor ny fandrefesana, dia tokony amboarina ny fanoherana mametra amin'izao fotoana izao.Raha latsaky ny 1/2 amin'ny sandan'ny laharana ny fandrefesana ankehitriny, mba hahazoana fahamendrehana tsara, dia azo ampiasaina ny fomba fihodinana maromaro.

 

 

(4) Ny sensor miaraka amin'ny insulation 3KV ary mahazaka malefaka dia afaka miasa ara-dalàna amin'ny rafitra AC 1kV sy ambany ary rafitra DC 1.5kV sy ambany mandritra ny fotoana maharitra.Ny sensor 6kV dia afaka miasa ara-dalàna amin'ny rafitra AC 2KV sy ambany ary rafitra DC 2.5KV sy ambany mandritra ny fotoana maharitra.Mitandrema mba tsy hampiasa azy ireo amin'ny tsindry tafahoatra.

 

 

(5) Rehefa ampiasaina amin'ny fitaovana mitaky toetra mavitrika tsara, * mora ny mampiasa busbar aluminium varahina tokana ary mifanandrify amin'ny aperture.Ny fanoloana fihodinana kely na maromaro amin'ny lehibe dia hisy fiantraikany amin'ny toetra mavitrika.

 

 

(6) Rehefa ampiasaina amin'ny rafitra DC amin'izao fotoana izao, raha ny famatsiana herinaratra miasa dia misokatra faritra na diso noho ny antony, ny vy fototra dia hamokatra remanence lehibe, izay mendrika ny saina.Misy fiantraikany amin'ny fahamendrehana ny famerenana.Ny fomba demagnetization dia ny famerenana ny AC amin'ny lafiny voalohany tsy misy famatsiana herinaratra miasa ary mampihena tsikelikely ny sandany.

 

 

(7) Ny fahaiza-manaon'ny sahan'andriamby ivelany ivelany an'ny sensor dia: ny 5 ~ 10cm amin'izao fotoana izao avy amin'ny sensor, izay mihoatra ny avo roa heny noho ny sandan'ny lafiny voalohany amin'ny sensor, ary azo toherina ny fitsabahan'ny sahan'andriamby.Rehefa tariby telo-dingana avo amin'izao fotoana izao, ny elanelana misy eo amin'ny dingana tokony ho lehibe kokoa noho ny 5 ~ 10cm.

 

 

(8) Mba hahatonga ny sensor miasa amin'ny fanjakana fandrefesana tsara, dia tokony hampiasaina ny famatsiana herinaratra mahazatra mahazatra ao amin'ny sary 1-10.

 

 

(9) Ny teboka saturation andriamby sy ny teboka saturation circuit amin'ny sensor dia mahatonga azy hanana hery be loatra, saingy voafetra ny fotoana.Rehefa mitsapa ny fahafahan'ny enta-mavesatra dia tsy tokony hihoatra ny 1 minitra ny onjan'ny overload mihoatra ny in-2.

 

 

(10) Ny mari-pana amin'ny fiara fitateram-bahoaka voalohany dia tsy tokony hihoatra ny 85 ℃, izay voafaritra amin'ny toetran'ny plastika injeniera ABS.Ny mpampiasa dia manana fepetra manokana ary afaka misafidy plastika avo lenta ho toy ny akorandriaka.

 

 

13. Tombontsoa amin'ny sensor ankehitriny ampiasaina

 

 

(1) Fikarohana tsy misy fifandraisana.Amin'ny fanamboarana ny fitaovana nafarana sy ny fanovana ara-teknika ny fitaovana taloha, dia mampiseho ny fahambonian'ny fandrefesana tsy misy fifandraisana;Ny sanda amin'izao fotoana izao dia azo refesina tsy misy fiovana amin'ny tariby elektrika amin'ny fitaovana voalohany.

 

 

(2) Ny fatiantoka amin'ny fampiasana ny shunt dia ny tsy ahafahany mitokana amin'ny herinaratra, ary misy koa ny fahaverezan'ny fampidirana.Ny lehibe kokoa ny courant, ny lehibe kokoa ny fahaverezana, ary ny lehibe kokoa ny volume.Hitan'ny olona ihany koa fa ny shunt dia manana inductance tsy azo ihodivirana rehefa mahita ny onjam-peo avo lenta sy avo lenta, ary tsy afaka mamindra ny onjam-pandrefesana amin'izao fotoana izao, mainka fa tsy karazana onjam-peo.Ny sensor amin'izao fotoana izao dia manafoana tanteraka ny fatiantoka ambony amin'ny shunt, ary ny sandan'ny shunt marina sy ny vokatra azo dia mitovy amin'ny an'ny shunt, toy ny haavon'ny 0.5, 1.0, ny haavon'ny 50, 75mV ary ny 100mV.

 

 

(3) Tena mora ampiasaina.Makà sensor amin'izao fotoana izao lt100-c, mampifandray 100mA analog metatra na multimeter nomerika amin'ny andian-dahatsoratra eo amin'ny farany M sy ny faran'ny aotra ny hery famatsiana, mampifandray ny miasa famatsiana herinaratra, ary mametraka ny sensor eo amin'ny tariby circuit, ka ny ankehitriny Ny sandan'ny faritra lehibe 0 ~ 100A dia azo aseho tsara.

 

 

(4) Na dia manana haavon'ny voltora sy voltora miasa maro aza ny mpanova ankehitriny sy malefaka ary manana fahamendrehana avo eo ambanin'ny fatran'ny asa sinusoidal voafaritra, dia afaka mampifanaraka amin'ny tarika matetika izy ary tsy afaka mamindra DC.Ankoatra izany, misy ankehitriny mampientam-po mandritra ny fandidiana, ka izany dia fitaovana inductive, ka ny fotoana famaliana dia mety ho am-polony milliseconds.Araka ny fantatsika rehetra, rehefa misokatra ny faritra faharoa amin'ny transformer amin'izao fotoana izao, dia hiteraka lozam-pifamoivoizana avo lenta izany.Amin'ny fampiasana ny microcomputer detection dia ilaina ny fahazoana mari-pamantarana maromaro.Mitady fomba hitokantokana sy hanangonana famantarana ny olona


Fotoana fandefasana: Jul-06-2022