霍爾開關(guān)在轉(zhuǎn)角變送器的感應(yīng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
轉(zhuǎn)角變送器是一種用于將角度變量轉(zhuǎn)換為精確電信號的儀器,一般應(yīng)用于儀器儀表領(lǐng)域,如金屬管浮子流量計?,F(xiàn)有的轉(zhuǎn)角變送器一般包括以下幾種:模擬轉(zhuǎn)角變送器,一般通過機械連桿結(jié)構(gòu)直接將機械表針的角變量傳導(dǎo)至轉(zhuǎn)角變送器,這種機械連桿傳導(dǎo)的方式可靠性較差;雙磁阻測量式轉(zhuǎn)角變送器,雖然靈敏度很高,能夠測量較弱的磁場信號,但也因此使變送結(jié)果容易受到其他弱磁場信號的影響。
一種智能轉(zhuǎn)角變送器的感應(yīng)結(jié)構(gòu),包括磁極圓對稱分布的圓環(huán)形磁鋼、兩個霍爾開關(guān),磁鋼與機械表針同軸固接,兩個霍爾開關(guān)位于同一以圓環(huán)形磁鋼中心為圓心的圓周上,兩個霍爾所在位置與磁鋼中心的連線的夾角等于磁鋼單個磁極圓心角的一半。
當(dāng)磁鋼N級和S級交線指向第一霍爾傳感器而S級中心指向第二霍爾開關(guān)時,第一霍爾開關(guān)輸出的第一感應(yīng)感應(yīng)信號為0,第二霍爾開關(guān)輸出的第二感應(yīng)感應(yīng)信號為最大值;磁鋼1在由此位置順時針轉(zhuǎn)動180度的過程中,第一感應(yīng)感應(yīng)信號和第二感應(yīng)感應(yīng)信號經(jīng)過一個周期變化且均表現(xiàn)為正弦波形,第一感應(yīng)感應(yīng)信號和第二感應(yīng)感應(yīng)信號的波形相位差1/4周期。
將智能轉(zhuǎn)角變送器安裝在機械表盤上,將磁鋼套設(shè)固定在表針的軸桿上,在機械表針轉(zhuǎn)動的過程中,磁鋼也會轉(zhuǎn)動從而引起磁場變化,霍爾感應(yīng)磁場變化并輸出感應(yīng)信號,變送電路處理感應(yīng)信號輸出角變量信號,從而得到機械表針的角變量。由于霍爾位于電路板的邊緣,故磁鋼與霍爾的距離小于傳統(tǒng)的霍爾開關(guān)設(shè)置方式,故磁場穿過霍爾的磁感線會比傳統(tǒng)的霍爾開關(guān)設(shè)置方式多,從而使感應(yīng)信號比傳統(tǒng)的霍爾設(shè)置方式大,使測量結(jié)果更為精準(zhǔn)且不容易受到其他小磁場的干擾出現(xiàn)誤差;圓環(huán)形磁鋼以及兩個霍爾開關(guān)相對圓環(huán)形磁鋼的位置配合對應(yīng)的算法,使換算出的角變量信號線性更好,從而使測量結(jié)果更為精確,同時,由于換算結(jié)果只與兩個霍爾開關(guān)感應(yīng)信號的絕對值比值有關(guān),故使換算結(jié)果不容易受到溫度等其他外界因素的影響。
一種智能轉(zhuǎn)角變送器的感應(yīng)結(jié)構(gòu),包括磁極圓對稱分布的圓環(huán)形磁鋼、兩個霍爾開關(guān),磁鋼與機械表針同軸固接,兩個霍爾開關(guān)位于同一以圓環(huán)形磁鋼中心為圓心的圓周上,兩個霍爾所在位置與磁鋼中心的連線的夾角等于磁鋼單個磁極圓心角的一半。
當(dāng)磁鋼N級和S級交線指向第一霍爾傳感器而S級中心指向第二霍爾開關(guān)時,第一霍爾開關(guān)輸出的第一感應(yīng)感應(yīng)信號為0,第二霍爾開關(guān)輸出的第二感應(yīng)感應(yīng)信號為最大值;磁鋼1在由此位置順時針轉(zhuǎn)動180度的過程中,第一感應(yīng)感應(yīng)信號和第二感應(yīng)感應(yīng)信號經(jīng)過一個周期變化且均表現(xiàn)為正弦波形,第一感應(yīng)感應(yīng)信號和第二感應(yīng)感應(yīng)信號的波形相位差1/4周期。
將智能轉(zhuǎn)角變送器安裝在機械表盤上,將磁鋼套設(shè)固定在表針的軸桿上,在機械表針轉(zhuǎn)動的過程中,磁鋼也會轉(zhuǎn)動從而引起磁場變化,霍爾感應(yīng)磁場變化并輸出感應(yīng)信號,變送電路處理感應(yīng)信號輸出角變量信號,從而得到機械表針的角變量。由于霍爾位于電路板的邊緣,故磁鋼與霍爾的距離小于傳統(tǒng)的霍爾開關(guān)設(shè)置方式,故磁場穿過霍爾的磁感線會比傳統(tǒng)的霍爾開關(guān)設(shè)置方式多,從而使感應(yīng)信號比傳統(tǒng)的霍爾設(shè)置方式大,使測量結(jié)果更為精準(zhǔn)且不容易受到其他小磁場的干擾出現(xiàn)誤差;圓環(huán)形磁鋼以及兩個霍爾開關(guān)相對圓環(huán)形磁鋼的位置配合對應(yīng)的算法,使換算出的角變量信號線性更好,從而使測量結(jié)果更為精確,同時,由于換算結(jié)果只與兩個霍爾開關(guān)感應(yīng)信號的絕對值比值有關(guān),故使換算結(jié)果不容易受到溫度等其他外界因素的影響。
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