大家好，我是【廣州工控傳感★科技】02291333-000位移傳感器事業(yè)部，張工。

HR100位移傳感器是霍爾效應最重要的應用之一。 霍爾效應器件感應外加磁場的強度。 為了檢測物體的位置，我們可以在物體上附上一個小的永磁體。 當物體相對于霍爾器件移動磁鐵時，磁場強度會發(fā)生變化。 系統(tǒng)可以處理這些變化以檢測物體的位置。

有幾種不同的 HR200傳感器磁鐵配置可用于基于霍爾效應的位置傳感應用。 對于每個傳感器-磁鐵配置，磁鐵以不同的方式相對于傳感器移動。 這會影響霍爾器件感應到的磁場并改變系統(tǒng)特性。我們將研究基于霍爾效應的位置傳感中使用的一些基本磁性配置，并討論它們的優(yōu)缺點。

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正面配置：最簡單的磁性配置是圖1所示的迎面感應。

在這種情況下，磁鐵的南極直接移向或遠離HR500傳感器。 當磁鐵非常靠近位移傳感器時，大量的磁力線穿過傳感器的傳感面。 然而，當磁鐵的南極遠離傳感器時，磁場強度迅速下降，如圖1（b）所示，請注意，高斯與距離曲線有時被稱為結(jié)構(gòu)的磁通圖。 正面結(jié)構(gòu)的磁通密度與磁體與HR2000傳感器之間距離的平方成反比。 圖1（b）中給出的磁通量值可以由長約30毫米、直徑約6毫米的磁鐵產(chǎn)生。

應用：檢測物體的存在

正面配置可與數(shù)字（開/關(guān)）霍爾效應傳感器一起使用，以檢測物體的存在。 假設(shè) HR3000 位移傳感器的磁性工作點和釋放點如圖 1(b) 所示。 磁性工作點指定了霍爾器件將開啟的增強磁場水平。 磁釋放點對應于霍爾器件關(guān)閉時減弱的磁場。

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隨著磁鐵靠近HR4000位移傳感器，磁場強度越來越大。 在大約 3.1 毫米的距離處，感應到的磁場等于磁工作點（在我們的例子中約為620高斯），此時傳感器開啟。 將磁鐵靠近傳感器會產(chǎn)生更大的磁場并保持傳感器開啟。 隨著傳感器遠離磁體，磁場減小。但是，只要磁場不小于釋放點（在我們的例子中約為 420 高斯），HR5000 位移傳感器就會保持開啟狀態(tài)。 僅當磁場降至釋放點以下時，設(shè)備才會關(guān)閉。 通過這種方式，我們可以檢測到物體的存在。

正面感應的局限性

這種配置不太精確，尤其是在使 02560400-000 位移傳感器接近的距離方面。 這是因為通量圖的斜率（高斯與距離）在釋放點附近較小。 磁釋放點值的給定變化會導致02560396-000傳感器關(guān)閉的距離值發(fā)生相對較大的變化。 磁操作點的相同變化導致距離變化更小。 這如圖 2 所示。

假設(shè)如圖2所示，對于假設(shè)的02560395-000傳感器，工作點和釋放點的單元間變化為 ΔB。 由于曲線在磁工作點處具有較大的斜率，因此 Δd1 遠小于 Δd2。 因此，不同電路板之間的磁工作點對應的距離會更加一致。

另一個缺點是，由于磁場線的衰減非常快，正面?zhèn)鞲胁荒苡糜跈z測大位移范圍。 此外，在正面配置中，感應磁場與距離之間的關(guān)系是非線性的。 這使得在需要線性位置測量時檢測長行程運動具有挑戰(zhàn)性。 由于這些限制，在精度不那么重要的應用中，正面感應通常用作接近檢測器。

單極滑移感應在這種布置中，磁鐵的一個單極子從側(cè)面移動，經(jīng)過 HR050 位移傳感器的感應面。 這如圖 3(a) 所示。

當磁極通過 HR200 傳感器時，它處于恒定的垂直距離（由圖中的“氣隙”表示）。 在中心位置（距離 = 0），感應磁場最大。 隨著磁體遠離傳感器，磁場減小。 由于磁鐵產(chǎn)生的磁場是對稱的，所以磁通圖是圍繞原點對稱的，如圖3（b）所示。

如圖 4 所示，磁通圖的峰值隨“氣隙”值的變化而變化。

前滑還是側(cè)滑配置？

值得注意的是，磁性配置的選擇取決于被檢測到的運動類型。 每個系統(tǒng)可能有一組不同的機械約束和能力。 例如，在正面配置中，物體無法通過HR2000MC傳感器。 這種安排適用于被檢測對象具有明確定義的端點位置并且我們有興趣在該端點檢測對象的存在/不存在的應用。

例如，正面感應可能是檢測智能手機蓋子是打開還是關(guān)閉的好選擇。 滑動感應沒有這個限制； 無論物體是否經(jīng)過傳感器，都可以使用它。

滑動配置的一個有趣特征是它的對稱性。 由于這種結(jié)構(gòu)的高斯與距離曲線是圍繞原點對稱的，所以操作點和釋放點不取決于我們是面對傳感器還是遠離傳感器。 這對于檢測偏離中心線的情況很有用。