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Como referencia:

Después de entrar en el siglo XXI, especialmente después de que China se uniera a la OMC, los productos nacionales enfrentaron enormes desafíos. Todos los ámbitos de la vida, especialmente las industrias tradicionales, necesitan aplicar urgentemente tecnología electrónica y tecnología de control automático para la transformación y actualización. Por ejemplo, en la industria textil, la temperatura y la humedad son factores importantes que afectan la calidad de los textiles, pero los métodos de medición y control de la temperatura y la humedad de las empresas textiles aún son toscos y atrasados. La mayoría todavía usa higrómetros de bulbo húmedo e higrómetros de bulbo seco, y observa y ajusta manualmente válvulas y ventiladores. El efecto de control es imaginable. Este es básicamente el caso de la industria farmacéutica. En la industria alimentaria, según la experiencia, pocas personas utilizan sensores de humedad. Vale la pena mencionar que a medida que la agricultura avanza hacia la industrialización, muchos agricultores se dan cuenta de la necesidad de deshacerse de los métodos tradicionales de cultivo y mejoramiento atrasados, adoptar ciencia y tecnología modernas para enfrentar los desafíos de los productos agrícolas importados e ingresar a los mercados extranjeros. Se están construyendo cada vez más invernaderos en diversos lugares para cultivar hortalizas y flores fuera de temporada; la industria de la acuicultura se está volviendo cada vez más urgente en el control del medio ambiente; un gran número de edificios de almacenamiento en frío con temperatura regulada proporcionan un amplio mercado para la temperatura y Tecnología de medición y control de humedad. Nuestro país ha introducido más de 40 invernaderos avanzados a gran escala procedentes de los Países Bajos, Israel y otros países, con un alto grado de automatización y elevado coste. Nuestro país está asimilando y absorbiendo gradualmente tecnologías relacionadas. Generalmente, el primer paso es el ajuste de temperatura, el ajuste de iluminación y el control de ventilación; el segundo paso es el control automático de temperatura y humedad y la medición y control de CO2. Además, un gran número de proyectos de reservas nacionales de cereales han planteado requisitos para la tecnología de medición y control de temperatura y humedad.

Sin embargo, actualmente en el campo de las pruebas de humedad, el rendimiento de la mayoría de los sensores de humedad solo se puede utilizar en ambientes de temperatura normal. La mayoría de los sensores de humedad domésticos, incluidos muchos sensores de humedad externos, "fruncen el ceño" cuando se utilizan en aplicaciones que requieren medir la humedad en entornos especiales. Por ejemplo, la industria de impresión y teñido de textiles, la industria alimentaria, la industria de materiales resistentes a altas temperaturas, etc., antes mencionadas. , es necesario medir la humedad a altas temperaturas. En términos generales, la temperatura de secado del husillo en la industria de la impresión y el teñido puede alcanzar más de 120 grados Celsius; en la industria alimentaria, la temperatura de horneado de los alimentos puede alcanzar entre 80 y 200 grados Celsius; materiales resistentes a altas temperaturas, como los filtros secadores de cerámica; , puede alcanzar más de 200 grados centígrados. En estos casos, los sensores de humedad habituales son difíciles de medir.

Los sensores de humedad capacitivos de polímero generalmente se fabrican mediante serigrafía o recubrimiento al vacío sobre un sustrato aislante de vidrio, cerámica, silicio y otros materiales, y luego se recubre el adhesivo sensible a la humedad mediante inmersión u otros métodos. . Los elementos capacitivos están hechos en los electrodos. En ambientes atmosféricos con diferente humedad relativa, debido a la absorción de moléculas de agua por la película sensible a la humedad, la capacitancia del sensor de humedad cambia regularmente. Este es el mecanismo básico del sensor de humedad. Las características de temperatura de los elementos condensadores de polímero se ven afectadas por la temperatura. No solo la constante dieléctrica ε del polímero como medio y la constante dieléctrica ε de las moléculas de agua adsorbidas, sino también las dimensiones geométricas del elemento también se ven afectadas por el coeficiente de expansión térmica. . Según la teoría de Debye, la constante dieléctrica ε de un líquido es una constante adimensional relacionada con la temperatura y la frecuencia. El ε de las moléculas de agua es 78,36 en t = 5°C y 79,63 en t = 20°C. La relación entre la materia orgánica ε y la temperatura varía de un material a otro y no sigue una relación completamente proporcional. En algunas regiones de temperatura, ε aumenta con el aumento de T, mientras que en algunas regiones de temperatura, ε disminuye con el aumento de T. En el análisis del mecanismo sensible a la humedad de los elementos capacitivos poliméricos sensibles a la humedad, la mayor parte de la literatura cree que la constante dieléctrica de los polímeros es pequeña. Por ejemplo, la constante dieléctrica de la poliimida es de 3,0 a 3,8 a baja humedad. La constante dieléctrica de las moléculas de agua es decenas de veces mayor que la del polímero ε. Por lo tanto, la constante dieléctrica de la capa heterogénea que absorbe agua después de la absorción de humedad aumenta considerablemente debido al momento dipolar de las moléculas de agua, que está determinado por la aditividad de la constante dieléctrica compuesta del medio multifásico. Debido al cambio de ε, la capacitancia c del elemento capacitivo sensible a la humedad es proporcional a la humedad relativa. La linealidad total del rango húmedo de las características de detección de humedad es difícil de establecer durante el proceso de diseño y fabricación. Como capacitor, el espesor d de la película dieléctrica de polímero y el área efectiva s del capacitor de placas también están relacionados con la temperatura. Los cambios en la geometría del medio causados ​​por cambios de temperatura afectarán el valor C. El coeficiente de expansión térmica promedio de los polímeros puede alcanzar órdenes de magnitud. Por ejemplo, el coeficiente de expansión térmica promedio de la nitrocelulosa es 108x10-5/℃. A medida que aumenta la temperatura, el espesor d de la película dieléctrica aumenta, haciendo una contribución negativa a c; sin embargo, la expansión de la película sensible a la humedad aumenta la adsorción de agua por el medio, haciendo una contribución positiva a c; Dado que las características de temperatura del condensador sensible a la humedad están dominadas por muchos factores, la deriva de temperatura es diferente en diferentes rangos de humedad. Tiene diferentes coeficientes de temperatura en diferentes áreas de temperatura; diferentes materiales sensibles a la humedad tienen diferentes características de temperatura. En resumen, el coeficiente de temperatura del sensor de humedad de polímero no es una constante, sino una variable. Por lo tanto, normalmente los fabricantes de sensores pueden linealizar el sensor en el rango de -10 a 60 grados Celsius para reducir el impacto de la temperatura en el sensor de humedad.

Los productos de alta calidad de fabricantes extranjeros utilizan principalmente resina de poliamida. La estructura del producto se resume de la siguiente manera: evapore al vacío los electrodos de oro sobre un sustrato de vidrio de borosilicato o zafiro, luego rocíe una película plana sensible a la humedad en forma de material dieléctrico sensible a la humedad (como se mencionó anteriormente) y luego evapore los electrodos de oro sobre la película. La capacitancia del sensor de humedad es proporcional a la humedad relativa y la linealidad es aproximadamente del 2%. Aunque el rendimiento de la medición de humedad es bueno, la resistencia a la temperatura y la resistencia a la corrosión no son ideales. En el ámbito industrial, es necesario mejorar aún más la vida útil, la resistencia a la temperatura, la estabilidad y la resistencia a la corrosión.

El sensor de humedad cerámico es un nuevo tipo de sensor que se ha desarrollado vigorosamente en los últimos años. Las ventajas son resistencia a altas temperaturas, retraso de humedad, respuesta rápida, tamaño pequeño y facilidad de producción en masa.

Sin embargo, debido al material poroso, que tiene un gran impacto en el polvo, el mantenimiento diario es frecuente y a menudo se requiere calefacción eléctrica para la limpieza, lo que puede afectar fácilmente la calidad del producto y la humedad. La linealidad es pobre en condiciones de baja y alta humedad. ambientes de temperatura, especialmente la vida útil es corta y la confiabilidad a largo plazo es pobre. Este tipo de problemas del sensor de humedad deben resolverse con urgencia.

En la actualidad, en el desarrollo e investigación de sensores de humedad, los sensores de humedad resistivos deberían ser los más adecuados para el control de la humedad. Su producto representativo, el sensor de humedad de cloruro de litio, tiene muchas ventajas importantes, como estabilidad, resistencia a la temperatura y larga vida útil. Los sensores de humedad de cloruro de litio tienen una historia de más de 50 años de producción e investigación. Tienen una variedad de tipos de productos y métodos de fabricación, todos los cuales aprovechan las ventajas de los líquidos sensibles a la humedad del cloruro de litio, especialmente la mayor estabilidad.

Los dispositivos sensibles a la humedad de cloruro de litio son materiales sensibles a la humedad de electrolitos. Entre muchos materiales sensibles a la humedad, el líquido sensible a la humedad de electrolito de cloruro de litio atrajo por primera vez la atención de la gente y se utilizó para fabricar dispositivos sensibles a la humedad. La conductancia equivalente del líquido sensible a la humedad del electrolito de cloruro de litio disminuye a medida que aumenta la concentración de la solución. Los electrolitos se disuelven en agua para reducir la presión de vapor en la superficie del agua.

La estructura del sustrato del sensor de humedad de cloruro de litio se divide en formas columnares y de vendaje. El líquido sensible a la humedad y el electrodo de oro con recubrimiento de alcohol polivinílico de cloruro de litio como componente principal son los tres componentes del cloruro de litio. Componentes del sensor de humedad. A lo largo de los años, la fabricación de productos ha seguido mejorando y el rendimiento del producto ha seguido mejorando. La estabilidad única a largo plazo de los sensores de humedad de cloruro de litio es insustituible por otros materiales sensibles a la humedad y también es el rendimiento más importante de los sensores de humedad. Durante el proceso de producción del producto, la preparación de mezclas sensibles a la humedad y un estricto control del proceso son las claves para mantener y ejercer esta característica.

En China, Jiuchunjian Technology depende de grandes unidades de investigación científica como el Instituto Nacional de Metrología, el Instituto de Automatización de la Academia China de Ciencias y el Instituto de la Industria Química para dedicarse a la investigación y producción. de productos de sensores de temperatura y humedad. Elija materiales sensibles a la humedad de cloruro de litio como dirección principal para producir sensores sensibles a la humedad de cloruro de litio y transmisores relacionados, instrumentos automatizados y otros productos. Mientras absorbemos la experiencia exitosa de esta tecnología en el país y en el extranjero, nos esforzamos por superar las debilidades de los productos tradicionales y lograr un progreso sustancial. El producto utiliza sustratos cerámicos de Al2O3 y SiO2 como sustrato, lo que reduce en gran medida el área del sustrato y utiliza procesos especiales para mejorar en gran medida la resistencia a la humedad y la adhesión. Mediante un proceso de sinterización se sinterizaron sobre el sustrato cinco electrodos recortados fabricados con un 9% de oro puro industrial. Solución mixta sensible a la humedad de cloruro de litio mezclada con aditivos de nuevos productos y componentes inherentes. Después de procesos especiales de envejecimiento y recubrimiento, la vida útil y la estabilidad a largo plazo del sustrato sensible a la humedad han mejorado enormemente, especialmente la resistencia a la temperatura ha alcanzado -40 ℃ -120 ℃. Utilizando un proceso único que combina múltiples sensores de humedad, el rango de sensibilidad a la humedad del sensor es 1%RH-98%RH, con un rendimiento de medición por debajo del 15%RH. Tanto la curva de deriva como la curva de detección de humedad han alcanzado un buen nivel de linealización, lo que facilita la implementación de la compensación de humedad y garantiza la precisión de la medición de la humedad en un amplio rango de temperaturas. Un sistema cerrado que utiliza un dispositivo de enfriamiento circulante primero toma muestras del gas que se va a medir y luego lo enfría para garantizar una humedad absoluta constante, lo que aumenta el rango de tolerancia de temperatura de la sonda a aproximadamente 600 °C, mejorando en gran medida la función de medición de humedad a altas temperaturas. . Resolvió con éxito el problema de la "medición de alta temperatura y alta humedad" en el campo de la medición de humedad. En la actualidad, el sensor separado de temperatura y humedad de alta temperatura JCJ200W, que mide directamente la humedad ambiental dentro de un rango de 150 grados sin usar ningún dispositivo, se ha utilizado con éxito en sistemas como secado de madera y cámaras de prueba de alta y baja temperatura. Al mismo tiempo, los productos JCJ200Y pueden soportar altas temperaturas de hasta 600 grados y se han utilizado con éxito en sistemas automáticos de secado por husillo en la industria de impresión y teñido, sistemas automáticos de horneado de alimentos, sistemas automáticos de secado para materiales cerámicos especiales y grandes maquinarias de secado para exportación. . Ha logrado buenos resultados, ha llenado el vacío en la medición de alta temperatura y alta humedad en el campo del control automático doméstico y ha sentado una cierta base para el proceso de industrialización de mi país.

Papel del sensor:

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El elemento Hall es un sensor magnético basado en el efecto Hall y se ha convertido en un variedad de productos de sensores magnéticos y han sido ampliamente utilizados. Este artículo presenta brevemente su principio de funcionamiento, las características del producto y las aplicaciones típicas.

Los elementos de la sala tienen una estructura sólida, tamaño pequeño, peso ligero, larga vida útil, fácil instalación, bajo consumo de energía, alta frecuencia (hasta 1 MHZ), resistencia a las vibraciones y no temen al polvo, el aceite ni el agua. Vapor y sal, contaminación por niebla o corrosión y otras ventajas.

Los dispositivos lineales Hall tienen alta precisión y buena linealidad; los dispositivos de interruptor Hall no tienen contactos, no tienen desgaste, formas de onda de salida claras, no tienen fluctuaciones, no tienen rebote y tienen una alta repetibilidad de posición (hasta el nivel de micras). Los elementos Hall tienen una variedad de medidas de compensación y protección y un amplio rango de temperatura de funcionamiento, hasta -55 ℃ ~ 150 ℃.

Según la función de los elementos Hall, se pueden dividir en dispositivos lineales Hall y dispositivos de conmutación Hall. El primero genera cantidades analógicas y el segundo cantidades digitales.

Según la naturaleza del objeto de detección, su aplicación se puede dividir en aplicación directa y aplicación indirecta. El primero consiste en detectar directamente el campo magnético o las características magnéticas del objeto a detectar, mientras que el segundo consiste en detectar el campo magnético artificial en el objeto a detectar y utilizar este campo magnético como portador de la información detectada. A través de él, muchas cantidades físicas no eléctricas y no magnéticas, como fuerza, par, presión, tensión, posición, desplazamiento, velocidad, aceleración, ángulo, velocidad angular, velocidad de rotación, velocidad de rotación, tiempo cuando cambia el estado de trabajo, etc. Se convierten en electricidad para su detección y detección.

El principio de funcionamiento del elemento Hall

Bajo la acción del campo magnético, se genera una diferencia de potencial transversal en la lámina de metal que transporta corriente, como se muestra en la Figura 1:

El voltaje está relacionado con El campo magnético es proporcional a la corriente de control:

VH=K╳|H╳IC|

Donde VH es el voltaje Hall, H es el campo magnético, ic es la corriente de control y K es el coeficiente de Hall.

El efecto Hall es más significativo en los semiconductores que en los metales, por lo que los elementos Hall generalmente están hechos de materiales semiconductores.

Utilizando elementos Hall se puede realizar la medición de corriente sin contacto. Como todos sabemos, cuando una corriente eléctrica pasa a través de un cable largo y recto, se genera un campo magnético alrededor del cable. La magnitud del campo magnético es proporcional a la corriente que fluye a través del cable. Este campo magnético puede ser captado por materiales magnéticos blandos y luego detectado por elementos Hall. Dado que el campo magnético tiene una buena relación lineal con la salida del elemento Hall, la señal medida por el elemento Hall puede reflejar directamente la magnitud de la corriente, es decir, I∞B∞VH.

Donde I es la corriente que pasa a través del cable, B es el campo magnético generado por la corriente que pasa a través del cable y VH es el voltaje Hall generado por el elemento Hall en el campo magnético B. Cuando el Si se selecciona el coeficiente de proporción apropiado, se puede expresar como una ecuación. Los sensores Hall se fabrican basándose en este principio de funcionamiento.

Aplicaciones de dos tipos de sensores Hall

1 Sensor de proximidad Hall e interruptor de proximidad

Un imán permanente está polarizado detrás del elemento Hall y están conectados a el correspondiente circuito de procesamiento se aloja en una carcasa para formar la sonda. El cable de entrada del elemento Hall y el cable de salida del circuito de procesamiento están conectados mediante un cable para formar un sensor de proximidad, como se muestra en la Figura 1. Sus bloques funcionales se muestran en la Figura 19. (a) es un sensor de proximidad lineal Hall, mientras que (b) es un interruptor de proximidad Hall.

Figura 1 Esquema del sensor de proximidad Hall

a) Sensor de proximidad lineal Hall

(b) Interruptor de proximidad Hall

Figura 2 Funcional diagrama de bloques del sensor de proximidad Hall

El sensor de proximidad lineal Hall se utiliza principalmente para conteo automático, detección de espesor, detección de distancia, conteo de dientes de engranajes, detección de velocidad, medición y regulación de velocidad, y detección de espacios de metales ferrosos. , detección de tensión, detección de uniformidad, detección de cantidad electromagnética, detección de ángulo, etc.

Los interruptores de proximidad Hall se utilizan principalmente en varios dispositivos de control automático para completar el control de posición requerido, control de tamaño de procesamiento, conteo automático, conteo variado, conexión automática de varios procesos, control de nivel de líquido, detección de velocidad, etc. Interruptor de cuchilla Hall

El interruptor de cuchilla Hall es un producto que utiliza el modo de interrupción. Su apariencia se muestra en la Figura 20 y su estructura interna y principio de funcionamiento se muestran en la Figura 21.

Figura 3 Diagrama esquemático del interruptor de cuchilla Hall

2 Sensor de velocidad de engranaje Hall

Como se muestra en la Figura 4, la nueva generación de sensores de velocidad de engranaje Hall se usa ampliamente en La nueva generación de motores inteligentes para automóviles sirve como sensor de velocidad para el momento del encendido y como sensor de velocidad para ABS (sistema de frenos antibloqueo).

En el ABS, el sensor de velocidad del vehículo es un componente muy importante. El diagrama del principio de funcionamiento del ABS se muestra en la Figura 23. En la figura, 1 es el sensor de velocidad; 2 es el regulador de presión; 3 es el controlador. Durante el proceso de frenado, el controlador 3 recibe y procesa continuamente la señal de pulso correspondiente a la velocidad de la rueda del sensor de velocidad 1, obtiene la velocidad de deslizamiento y la señal de desaceleración del vehículo, y aplica de manera rápida y precisa la presión de freno al freno de acuerdo con su lógica de control 2 emite instrucciones y el regulador responde con prontitud y precisión, lo que hace que la cámara del freno ejecute instrucciones de inflado, mantenimiento o desinflado y ajusta la presión de frenado del freno para evitar el bloqueo de las ruedas y lograr una deriva antideslizante. y mejorar la seguridad de frenado y el proceso de frenado. En este sistema, el sensor Hall sirve como sensor de velocidad de la rueda, un colector de velocidad en tiempo real durante el proceso de frenado y es uno de los componentes clave del ABS.

En la nueva generación de motores de automóviles inteligentes, los sensores de engranaje Hall se utilizan para detectar la posición del cigüeñal y la velocidad de movimiento del pistón en el cilindro, proporcionando así una sincronización de encendido más precisa, lo cual es difícil de sustituir por otros sensores de velocidad. Tiene muchas ventajas nuevas como las siguientes.

(1) La precisión de fase es alta y puede cumplir con el requisito de un ángulo de manivela de 0,4° sin compensación de fase.

(2) Puede cumplir con los requisitos de detección de llamas de un ángulo del cigüeñal de 0,05°.

(3) La salida es una onda rectangular y su amplitud no tiene nada que ver con la velocidad del vehículo. Un mayor acondicionamiento de la señal del sensor en la unidad de control electrónico reducirá los costes.

Con el sensor de engranaje no solo se puede detectar la velocidad de rotación, sino que también se puede medir el ángulo, la velocidad angular, el caudal, la velocidad del flujo, la dirección de rotación, etc.

Figura 4 Estructura interna del sensor de velocidad Hall

1. Regulador de presión 3. Controlador electrónico

2. Figura 4 Diagrama esquemático del principio de funcionamiento del sistema de frenos de aire ABS.

3 sensores de rotación

Como se muestra en la Figura 5, los imanes están dispuestos de varias maneras y, al combinarlos con circuitos de interruptor Hall, se pueden formar varios sensores de rotación. Después de energizar el circuito Hall, cada vez que el imán pasa a través del circuito Hall, genera un pulso de voltaje.

(a) Polo magnético radial (b) Polo magnético axial (c) Tipo de bloqueo

Figura 5 Disposición del imán del sensor de rotación

Así para objetos giratorios Física Se pueden detectar cantidades como revoluciones, velocidad de rotación, ángulo y velocidad angular. El impulsor y el imán están fijados en el eje giratorio, y el fluido (gas y líquido) se utiliza para hacer girar el impulsor para formar un sensor de velocidad y flujo. Velocímetro, odómetro, etc. Esto se puede lograr montando un imán en el eje de la rueda e instalando un circuito de interruptor Hall cerca del imán. En la Figura 25 se muestran ejemplos de estas aplicaciones.

El impulsor con el imán está instalado en la carcasa de la Figura 6 y el circuito del interruptor Hall está instalado al lado del imán. El fluido a medir se introduce desde un extremo de la tubería, impulsando el impulsor para hacer girar el imán conectado a él. Al pasar a través del elemento Hall, el circuito genera un voltaje de pulso y el caudal del fluido se puede obtener a partir del número de pulsos. Si se conoce el diámetro interior de la tubería, el caudal se puede obtener a partir de la velocidad y el diámetro. El circuito Hall se alimenta y sale por el cable 35.

Figura 6 Medidor de flujo Hall

Como se puede ver en la Figura 7, después de una simple conversión de señal, se puede obtener la velocidad del vehículo mostrada digitalmente.

Usando un circuito Hall bloqueado, no solo se puede detectar la velocidad de rotación, sino que también se puede identificar la dirección de rotación, como se muestra en la Figura 27.

La curva 1 corresponde al diagrama de estructura (a), la curva 2 corresponde al diagrama de estructura (b) y la curva 3 corresponde al diagrama de estructura (c).

Figura 7 Diagrama de bloques del velocímetro Hall

La Figura 8 utiliza el bloqueo del interruptor Hall para medir la dirección y la velocidad.

4 Aplicación en detección de alta corriente

En metalurgia, industria química, aplicaciones superconductoras y equipos de prueba de física de alta energía (como la fusión nuclear controlada), existen muchos consumos de corriente ultragrandes. dispositivos . El uso de sensores de corriente fabricados con sondas multiHall para medir y controlar grandes corrientes no solo cumple con los requisitos de una medición precisa, sino que también elimina la necesidad de costosos dispositivos de prueba como el método de la bobina de Rogowski. La Figura 9 muestra el dispositivo sensor de corriente Hall utilizado en un tokamak D III-D. Con este sensor de corriente Hall se pueden detectar corrientes de hasta 300 kA.

La Figura 9(a) muestra la estructura de montaje del G-10 con el bus de corriente en el centro, (b) la sonda multi-Hall tipo cable y (c) el circuito amplificador de voltaje Hall. .

(a)G? 10 Estructura de instalación (b) Sonda multi-Hall tipo cable (c) Circuito amplificador de voltaje Hall

Figura 9 Sensor de alta corriente de sonda Multi-Hall

Figura 10 Esquema del circuito del amperímetro digital con pinza Hall diagrama

Figura 11 Diagrama esquemático del medidor de potencia Hall

(1) Circuito de control Hall

(b) Circuito de campo magnético Hall

Figura 12 Multiplicador Hall en transmisor de potencia trifásico Hall

Figura 13 Diagrama de bloques funcional del medidor de energía Hall

Figura 14 Diagrama de bloques funcional del amplificador de aislamiento Hall

5 Desplazamiento Hall sensor

Si la corriente de funcionamiento del elemento Hall permanece sin cambios y se mueve en un campo magnético de gradiente uniforme, entonces el valor del voltaje Hall VH que genera solo depende de su desplazamiento Z en el campo magnético. . La Figura 15 muestra las curvas características de salida de tres sistemas magnéticos que generan campos magnéticos en gradiente y el sensor de desplazamiento compuesto por ellos y elementos Hall. El sensor de microdesplazamiento Hall se puede construir fijando el sensor de microdesplazamiento Hall en el sistema bajo prueba. Se puede ver en la curva que la estructura (b) está en el eje z

Figura 15 Las características estáticas de varios sistemas magnéticos que generan campos magnéticos gradientes y varios sensores de desplazamiento Hall.

El uso de elementos Hall para medir el desplazamiento tiene muchas ventajas: pequeña inercia, respuesta de frecuencia rápida, funcionamiento confiable y larga vida útil.

Basado en la detección de microdesplazamientos, se pueden formar sensores Hall como presión, tensión, tensión, vibración mecánica, aceleración, peso y pesaje.

6 Sensor de presión Hall

El sensor de presión Hall consta de un elemento elástico, un sistema magnético y un elemento Hall, como se muestra en la Figura 16. En la Figura 16, el elemento elástico en (a) es un fuelle, (b) es una hoja de resorte y (c) es un fuelle. El sistema magnético es preferiblemente un sistema compuesto capaz de formar un campo magnético de gradiente uniforme como se muestra en la Figura 29 (a) y (b), o un solo imán como se muestra en la Figura (c). Después de aplicar presión, se produce un desplazamiento relativo entre el sistema magnético y el elemento Hall, cambiando el campo magnético que actúa sobre el elemento Hall, cambiando así su voltaje de salida VH. El valor de la presión P medida se puede obtener de la curva P ~ F (VH) precalibrada.

Figura 16 Los principios de composición de varios sensores de presión Hall

7 sensores de aceleración Hall

La Figura 17 es el principio estructural y las características estáticas de la curva del sensor de aceleración Hall . La pieza de resorte homogénea S se fija en el punto O de la caja, el bloque de inercia M se instala en el centro U de la pieza S, el elemento Hall H para medir el desplazamiento se fija en el extremo B de la pieza S, y una El elemento Hall H se instala arriba y abajo. En el caso de los imanes permanentes, se montan uno frente al otro con la misma polaridad. La caja se fija sobre el objeto bajo prueba. Cuando aceleran verticalmente junto con el objeto que se está midiendo, el bloque inercial hace que el elemento Hall H se desplace con respecto a la caja bajo la acción de la fuerza de inercia, lo que resulta en un cambio en el voltaje Hall VH. La aceleración se puede obtener a partir de la curva de relación entre VH y la aceleración.

Figura 17 Estructura y características estáticas del sensor de aceleración Hall

Tierra triangular

En la actualidad, el sensor Hall se ha desarrollado desde componentes discretos hasta circuitos integrados. y está sujeto a aumento. Ha atraído cada vez más atención y ha sido ampliamente utilizado.