在項目規(guī)劃期間，設(shè)計工程師應(yīng)對工業(yè)應(yīng)用的環(huán)境，機械，電氣和磁參數(shù)進(jìn)行徹底的審查。 工程師應(yīng)分析工業(yè)應(yīng)用的全磁路-包括傳感器產(chǎn)品和磁致動器。 考慮到所有關(guān)鍵因素，工程師可能會建議使用功能強大的定制傳感器產(chǎn)品，以滿足工業(yè)自動化系統(tǒng)的獨特要求。

　　本文將討論如何為工業(yè)自動化應(yīng)用選擇高度準(zhǔn)確和可靠的傳感器產(chǎn)品。在定義和描述了幾種模擬和數(shù)字傳感器的優(yōu)點之后，它將提供利用這些器件的工業(yè)應(yīng)用的示例。

　　模擬旋轉(zhuǎn)和線性霍爾效應(yīng)傳感器提供穩(wěn)定性和精度

　　模擬傳感器允許最終用戶獲得有關(guān)工業(yè)自動化系統(tǒng)中磁體位置的即時反饋。 過去，模擬霍爾效應(yīng)傳感器測量磁體的磁通密度，并且受應(yīng)用溫度值的影響很大。 模擬霍爾效應(yīng)技術(shù)的最新進(jìn)展使霍爾效應(yīng)芯片能夠測量通量場的角度，而不是傳統(tǒng)的幅度，從而使其對溫度變化的敏感性大大降低。 現(xiàn)在，霍爾效應(yīng)傳感器可在很大的溫度范圍內(nèi)提供非常穩(wěn)定的模擬輸出。

　　以下霍爾效應(yīng)傳感器非常適合定制模擬傳感應(yīng)用：

　　旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器不使用任何運動部件，這種基于半導(dǎo)體的傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件與電路相結(jié)合，以提供與旋轉(zhuǎn)磁場變化相對應(yīng)的模擬輸出信號。 旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器提供兩個輸出選項：模擬或脈沖寬度調(diào)制(PWM)。 該器件是可編程的，因此工程師可以將特定的輸出電壓或PWM與精確的旋轉(zhuǎn)度相關(guān)聯(lián)。

　　多個編程點最多可旋轉(zhuǎn)360度。每個編程點代表與給定磁場角度相對應(yīng)的電壓或PWM輸出值。這就產(chǎn)生了相對于旋轉(zhuǎn)度的高精度、高分辨率的比率測量輸出信號。

　　優(yōu)點：

　　● 不會像機械旋轉(zhuǎn)或電阻膜旋轉(zhuǎn)裝置那樣經(jīng)歷電阻值變化或機械磨損

　　● 在高達(dá)+105°C的正常工作溫度下提供卓越的穩(wěn)定性

　　● 提供0.5-4.5 VDC輸出或PWM占空比10-90%的0-360度旋轉(zhuǎn)精度

　　應(yīng)用：

　　● 更換電阻膜和電位器機械裝置，它們可能會出現(xiàn)磨損和氧化問題，從而導(dǎo)致控制單元的信號丟失。

　　● 運動控制應(yīng)用包括測量流體中擋板閥的角度和精確控制流速

　　● 檢測控制電路中的撥盤位置

　　線性霍爾效應(yīng)傳感器

　　線性霍爾效應(yīng)傳感器測量磁場的線性運動，而不是旋轉(zhuǎn)。 該傳感器可針對設(shè)定的輸出電壓進(jìn)行編程，該輸出電壓對于給定的行進(jìn)距離是成比例的。 (其輸出選項與旋轉(zhuǎn)式霍爾效應(yīng)傳感器相同。)該傳感器使用單個霍爾效應(yīng)芯片可測量磁致動器的線性運動和相對磁通角，最大行程為30 mm。 這導(dǎo)致相對于傳感器精確運動的比例輸出信號。

　　優(yōu)點：

　　●傳感器和執(zhí)行器可以放置在應(yīng)用程序的最終安裝區(qū)域中(包括其附近環(huán)境的所有磁性影響)

　　●這種安裝位置允許工程師優(yōu)化應(yīng)用程序的輸出信號，因為任何分流，磁場的機械公差或疊加公差將包含在編程輸出信號中，以便與磁鐵旋轉(zhuǎn)時的磁通量方向相對應(yīng)

　　應(yīng)用：

　　●用作液位傳感器，用于監(jiān)測液位

　　●傳感器檢測移動浮子的位置，浮子上裝有磁鐵

　　●為自動取放系統(tǒng)提供非常精確的位置公差

　　簧片和霍爾效應(yīng)提供高可靠性的數(shù)字傳感

　　工業(yè)自動化用戶如果想驗證某個對象(如電梯門)是否處于正確位置，則更喜歡數(shù)字輸出。以下數(shù)字傳感器在定制磁感應(yīng)應(yīng)用中提供卓越的可靠性：

　　簧片開關(guān)

　　簧片開關(guān)的觸點采用貴金屬觸點材料密封在玻璃管內(nèi)。 該電氣開關(guān)不需要任何電源即可操作。

　　優(yōu)點：

　　● 不受濕氣和其它環(huán)境危害的影響，可實現(xiàn)數(shù)百萬次循環(huán)的可靠運行

　　應(yīng)用：

　　● 微處理器控制的邏輯級電氣負(fù)載

　　● 數(shù)字開/關(guān)應(yīng)用，例如工業(yè)/運動控制市場中的門關(guān)閉或位置檢測系統(tǒng)(因為它們可以切換交流或直流負(fù)載); 使用簧片開關(guān)進(jìn)行門關(guān)閉檢測的貨運或乘客電梯門示例，請參見圖2

　　數(shù)字霍爾效應(yīng)傳感器

　　這些傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件與電路相結(jié)合，以提供與磁場變化相對應(yīng)的數(shù)字開/關(guān)輸出信號，而無需使用任何移動部件。 霍爾效應(yīng)器件的有源電路始終會吸收少量電流。

　　優(yōu)點：

　　● 提供高可靠性

　　● 可編程為在給定的磁場公差下激活，以滿足精確的感測要求

　　應(yīng)用：

　　● 僅限于低直流電壓和電流值的工業(yè)和運動控制應(yīng)用

　　● 廣泛用于高速感測應(yīng)用，如輸送機上的轉(zhuǎn)速感測;用于檢測旋轉(zhuǎn)16極環(huán)形磁鐵的霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)速傳感器示例，參見圖4

　　結(jié)論

　　工業(yè)自動化和運動控制環(huán)境中存在著大量的環(huán)境危害。設(shè)計一個集成了強大磁傳感器的磁路是提供精確、可靠的工業(yè)自動化解決方案的關(guān)鍵。對于某些工業(yè)應(yīng)用，可能需要一個定制的磁傳感器來實現(xiàn)長期的可靠性?；善_關(guān)和霍爾效應(yīng)傳感器非常適合需要特殊可靠性的數(shù)字應(yīng)用，如電梯門關(guān)閉檢測系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)和線性霍爾效應(yīng)傳感器增強了自定義模擬應(yīng)用(如流體流動和自動取放系統(tǒng))的穩(wěn)定性和精度。