集成霍爾開關在智能計米器中的應用
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,紡織企業(yè)產(chǎn)品都需要測量其長度。機械式的計米器,其缺點是需要人在機器旁值守,而且由于機械式計米器的機械慣性作用導致測量誤差較大,降低了機器的生產(chǎn)效率和耗費不必要的人力、物力?,F(xiàn)代化的生產(chǎn)要求產(chǎn)品的測量和管理具有較高的自動化程度,要求產(chǎn)品由測量到管理統(tǒng)計都由計算機完成,將現(xiàn)代電腦技術與傳統(tǒng)工業(yè)有機結(jié)合起來,提高生產(chǎn)效率,增強企業(yè)的生存能力。
本產(chǎn)品采用的是在普通機械式計米器的基礎上進行改造,用于改造的機械式計米器是市面上常見的Z96- F型滾動式計數(shù)器。其主要用途為:用于測量長度和各種機械傳動的計數(shù)器,-般用于紡織、印染、塑料薄膜、人造皮革等長度的記錄。其特點:顯示為五位數(shù),轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向可順逆轉(zhuǎn)動,順轉(zhuǎn)為遞加,逆轉(zhuǎn)為遞減,測量長度范圍為0~9999.9米,精度為0.1m ,測量輪滾動三圈為一米。于是只要通過適當?shù)臋z測技術,將測量輪的轉(zhuǎn)動角度測量出來,即可計算被測量物的長度。
工作原理
通過對市場上常用的傳感器作調(diào)查后,可選用的傳感器有多種多樣,但考慮其安裝便易性、尺寸大小、性能價格等因素,本系統(tǒng)選用集成霍爾開關。為此,本改進的測量方案是在此計數(shù)器的轉(zhuǎn)輪(即檢測輪)。上平均安裝了5個磁鐵,即每隔72°安裝一個。并且在輪側(cè)安裝了兩個用來檢測的霍爾開關式傳感器,當檢測輪開始轉(zhuǎn)動時,轉(zhuǎn)輪上的磁鐵接近或遠離它,使得它輸出脈沖。所設計的具有信息傳輸功能的智能計米器如圖1所示。
圖1中的傳感器1、2為兩個霍爾開關,采用兩個傳感器是為了對機械輪的方向進行識別,完成服機械輪的正反運動時長度的增減計算。檢測傳感器為一對光電傳 感器,作用是檢測被測量物的有無,以克服機械計米器在沒被測物時由于機械慣性導致的測量長度誤差,當光電傳感器檢測到?jīng)]有被測物時自動停止測量,機械慣性導致的測量輪的轉(zhuǎn)動不會當作有效的長度的計算。其測量輪和傳感器安裝示意圖如圖2所示。為了正確的識別被測物的運動方向,達到正確的測量長度的目的,要求測量輪上粘貼磁片的大小和傳感器的安裝有一-定的要求。具體位置如圖3所示,圖中的磁片大小和兩個霍爾開關的尺寸相近。這樣保證了兩個霍爾開關輸出脈沖在電角度上相差90度。由于測量精度要求達0.1m ,故測量輪轉(zhuǎn)動(即1米)三圈傳感器必須輸出10個以上的脈沖。于是磁片的數(shù)量不少于10/3=4個,但考慮到長度的計算,本文設計選用5個。磁片數(shù)越多,精度越高。但相互之間的影響導致磁片位置過近,反而給測量帶來不利。于是測量輪。上的磁片數(shù)量應有一個限制,故而要求傳感器的尺寸盡可能的小,它較集成開關光電集成開關渦流傳感器更優(yōu),選擇霍爾開關是本系統(tǒng)成功應用的關鍵。
霍爾開關的選擇
華芯HX6285單極微功耗霍爾,可用5V電池供電,磁靈敏度30GS等設計非常適合用于智能計米器的電路設計中。