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霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器在交通運輸應(yīng)用中大展身手

時間:2014-05-14 14:30:50來源:霍尼韋爾傳感與控制部Chris Gottlieb

導(dǎo)語:?霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器,旨在通過磁場而不是機械電刷或機械齒輪來測量運動元件的角位置。該類型傳感器使用一個帶磁偏置的霍爾效應(yīng)集成電路 (IC),在執(zhí)行一系列操作的同時,感應(yīng)執(zhí)行器軸的旋轉(zhuǎn)移動。
霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器用于測量、監(jiān)測和數(shù)據(jù)反饋,是眾多交通運輸和工業(yè)應(yīng)用不可分割的組成部分。
在大部分私人交通工具或重工業(yè)機動車輛中,都有各式各樣的零配件、開關(guān)和傳感器,其中一種頗為值得關(guān)注的零配件——霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器,該傳感器可能應(yīng)用于轎車、卡車、公交車和船舶等應(yīng)用中。
霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器,旨在通過磁場而不是機械電刷或機械齒輪來測量運動元件的角位置。該類型傳感器使用一個帶磁偏置的霍爾效應(yīng)集成電路 (IC),在執(zhí)行一系列操作的同時,感應(yīng)執(zhí)行器軸的旋轉(zhuǎn)移動。執(zhí)行器軸的旋轉(zhuǎn),會改變集成電路相對于磁鐵的位置,從而使磁通密度發(fā)生變化,將集成電路的輸出轉(zhuǎn)換為90°行程內(nèi)的線性輸出,為駕駛員或車輛子系統(tǒng)提供反饋。
固態(tài)霍爾效應(yīng)技術(shù)提供非接觸式操作。傳感器內(nèi)部采用的是磁場,而不是電位計所用的弧刷。電位計的弧刷會導(dǎo)致摩擦,降低產(chǎn)品壽命。利用旋轉(zhuǎn)位置傳感器的非接觸式磁場霍爾效應(yīng)技術(shù),既有助減少機械損耗,又可減小執(zhí)行扭矩,從而延長產(chǎn)品的服務(wù)年限。
霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器具有高性價比,廣泛應(yīng)用于交通運輸和工業(yè)應(yīng)用的嚴苛環(huán)境中。
潛在的交通運輸應(yīng)用
腳踏板位置感應(yīng)
在重載設(shè)備和其他車輛中,霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器能夠取代腳踏板與發(fā)動機之間的機械電纜連接。機械電纜會抻拉或腐蝕,需要定期維護和重新校準(zhǔn)。取代機械電纜,能改善發(fā)動機控制系統(tǒng)的響應(yīng)和車輛排放,提高可靠性并減少超重。這種電子油門系統(tǒng)比電纜連接系統(tǒng)更安全,更經(jīng)濟。
霍尼韋爾RTY系列旋轉(zhuǎn)位置傳感器可用于腳踏板位置感應(yīng)。
舉例來說,旋轉(zhuǎn)位置傳感器可以安裝在毗鄰腳踏板的地方,測量腳踏板被踩下的距離。駕駛員踩的越有力,腳踏板被壓越低,便會有更多燃料和空氣流向發(fā)動機,車輛也就開得越快。當(dāng)駕駛員的腳松開踏板,霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器能夠感應(yīng)踏板位置的變化,向發(fā)動機發(fā)送信號,減少通過節(jié)氣門的燃料和空氣。車輛便會響應(yīng)此信號而減速。
公交車和卡車懸架/自動門踏板感應(yīng)
霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器也可用在公交車和重卡離地高度系統(tǒng)中,感應(yīng)懸架系統(tǒng)的行程。公交車利用自動踏板可降低其離地高度,方便乘客上下車。在此應(yīng)用的兩端都可使用霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器:一個傳感器監(jiān)控控制桿的位置,第二個傳感器部署在懸架臂或連桿上來監(jiān)控離地高度。
精確的位置感應(yīng)可確認車輛是否處于適合應(yīng)用系統(tǒng)要求的正確高度,從而改進車輛上下通行的便利性。大型拖車也可利用霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器來監(jiān)測拖車高度,提高倉庫??繉拥男?。
七個重要問題:設(shè)計工程師在選擇霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器時,須考慮哪些規(guī)格參數(shù)?
1. 耐用性。工程師應(yīng)考慮設(shè)備將在何種類型的環(huán)境中工作。對于極具挑戰(zhàn)性的環(huán)境,應(yīng)規(guī)定外殼防護等級達到IP67,達到更高的產(chǎn)品耐用性。這對于通常運行在嚴酷氣候和環(huán)境下的車輛及設(shè)備來說,尤為重要。
霍尼韋爾RTY系列霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器,其軸承設(shè)計和相關(guān)IC電路的優(yōu)良品質(zhì),使產(chǎn)品設(shè)計壽命達到1500萬次旋轉(zhuǎn)。
2.使用壽命。產(chǎn)品數(shù)據(jù)表上會清晰標(biāo)注該設(shè)備的官方使用壽命。旋轉(zhuǎn)次數(shù)最好是由傳感器生產(chǎn)廠家執(zhí)行測試,這樣您的工程技術(shù)人員便可節(jié)省時間。
3.指定集成連接器。傳感器采用一體化的連接器具有兩個重要優(yōu)勢,一是尺寸更小,二是使用壽命更長。集成有連接組件的傳感器,比依賴尾纖連接的傳感器總體包裝尺寸更為小巧,這使開發(fā)人員能夠設(shè)計和構(gòu)建尺寸更小的整體系統(tǒng)。使用集成連接器,可擯棄眾所周知易于損壞的尾纖,能顯著提高耐用性,因為尾纖中的導(dǎo)線會受應(yīng)力損傷、磨損和被嚙齒類動物咬壞或弄折。
4.EMI/EMC抗擾性。不同頻率的無線電波會對電子設(shè)備造成干擾。汽車等級的EMI/EMC保護,能夠?qū)弓h(huán)境中的無線射頻,提供有保證的傳感器性能。
5. 標(biāo)準(zhǔn)化的I/O。通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的AMP終端、32 mm安裝間距和通用型引腳布局類型,能幫助您省時、省力、省資金。標(biāo)準(zhǔn)I/O能大幅簡化插入式更換方式,因為其安裝點、高度和腳位都與現(xiàn)有設(shè)備基本一致。
6.傳感器靈活性。選擇傳感器之前,應(yīng)先判斷一下,您是只使用一種電源,還是需要使用多種輸入電壓。使用具有多種工作電壓或工作電壓范圍的位置傳感器,會給您帶來便利。多種工作電壓范圍,可以讓設(shè)計工程師靈活地設(shè)計符合許多常見應(yīng)用中不同行程需要的解決方案。
7.傳感器供應(yīng)商是否可靠。有一點很重要,您必須考慮供應(yīng)商是否能夠提供產(chǎn)品所需要的設(shè)計、測試、產(chǎn)品品質(zhì)和定制技術(shù)。另外,如果供應(yīng)商熟知和了解國際標(biāo)準(zhǔn),以及生產(chǎn)/發(fā)貨流程與政策,則更是錦上添花。
霍爾效應(yīng)位置傳感器設(shè)計用于測量、監(jiān)控和提供反饋,是眾多交通運輸和工業(yè)應(yīng)用中不可分割的組成部分。根據(jù)您的設(shè)計應(yīng)用,選擇合適的傳感器和供應(yīng)商,是項目取得成功的基礎(chǔ)。
除交通運輸應(yīng)用外,霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器還可廣泛應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用中。
灌溉樞紐控制
霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器的一個廣受歡迎的用途是大型農(nóng)場使用的噴灌系統(tǒng)。傳感器能夠監(jiān)測噴頭灌溉時的角度范圍。灌溉系統(tǒng)是否把水噴灑到了您希望澆灌的土地,或者系統(tǒng)能達到360度噴灌。這些技術(shù)知識能幫助農(nóng)業(yè)工作者減少水耗,提高農(nóng)地產(chǎn)出。
閥門位置感應(yīng)
一種常用的工業(yè)應(yīng)用是工藝閥的控制。油田、核電站、食品加工廠和飲料生產(chǎn)廠商都需要監(jiān)控閥門位置?;魻栃?yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器用于監(jiān)控大型和小型閥門的位置,有助確保閥門關(guān)閉,或監(jiān)控閥門是怎樣打開的。
HVAC擋板控制
供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)可使用旋轉(zhuǎn)位置傳感器來控制擋板。在寒冷的日子里,打開的擋板會使冷空氣進入室內(nèi), HVAC系統(tǒng)開始供暖。對于開著窗戶的房間,打開的擋板也會使戶外空氣進入,降低系統(tǒng)效能,增加供暖和制冷的成本。高效利用霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器和溫度傳感器,能夠幫助物業(yè)經(jīng)理更好地管理HVAC系統(tǒng),減少運營費用。
欲知更多霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器應(yīng)用產(chǎn)品信息,請發(fā)郵件至infochina.sc@Honeywell.com或登錄霍尼韋爾傳感與控制部新中文網(wǎng)站:http://sensing.honeywell.com.cn/。

 

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