磁傳感器的應(yīng)用與市場
磁傳感器的應(yīng)用十分廣泛,已在國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用,成為現(xiàn)代傳感器產(chǎn)業(yè)的一個主要分支。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和改造、資源探查及綜合利用、環(huán)境保護(hù)、生物工程、交通智能化管制等各個方面,它們發(fā)揮著愈來愈重要的作用。
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德國Bernstein傳感器現(xiàn)貨經(jīng)銷直供
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產(chǎn)品優(yōu)勢
緊湊設(shè)計從? 6到 ? 13 mm
公制尺寸M8和M12
根據(jù)相應(yīng)要求的各種性能等級
常開觸點,常閉觸點,轉(zhuǎn)換觸點和雙穩(wěn)態(tài)版本
取決于參考磁鐵,大的感應(yīng)距離
無需輔助能源
高價格/性能比
產(chǎn)品規(guī)格
感應(yīng)距離6 mm和22 mm
性能等級從5 VA 到 250 VA
溫度范圍-5°C 到 +70°C或者 -40°C 到 +150°C
堅固的金屬和塑料外殼
保護(hù)等級IP67
磁傳感器是把磁場、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號,以這種方式來檢測相應(yīng)物理量的器件。
磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)和電子產(chǎn)品中以感應(yīng)磁場強度來測量電流、位置、方向等物理參數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中,有許多不同類型的傳感器用于測量磁場和其他參數(shù)。
磁傳感器的應(yīng)用與市場
磁傳感器的應(yīng)用十分廣泛,已在國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用,成為現(xiàn)代傳感器產(chǎn)業(yè)的一個主要分支。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和改造、資源探查及綜合利用、環(huán)境保護(hù)、生物工程、交通智能化管制等各個方面,它們發(fā)揮著愈來愈重要的作用。下面就一些重要方面的應(yīng)用作一論述。
產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
磁傳感器已經(jīng)在許多領(lǐng)域獲得了產(chǎn)業(yè)性的應(yīng)用,每年所需用的磁傳感器的總數(shù)量以數(shù)十億計。
電機(jī)工業(yè)
無刷電動機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、調(diào)速方便、維護(hù)少、壽命長、不產(chǎn)生電磁干擾等一系列優(yōu)點,年需求量數(shù)以億計。
在無刷電動機(jī)中,用磁傳感器來作轉(zhuǎn)子磁極位置傳感和定子電樞電流換向器。許多磁傳感器,霍爾器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用,但大量使用的,主要是霍爾器件。
電機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測和控制使用了的旋轉(zhuǎn)編碼器,過去多用光編碼器。磁編碼器的使用顯示出越來越多的優(yōu)點,正在逐漸取代光學(xué)器件。使用磁傳感器還可以對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)(主要用霍爾電流傳感器)及轉(zhuǎn)矩檢測。
電力電子技術(shù)
電力電子表技術(shù)是電力技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合,可實現(xiàn)交直流電流的相互變換,并可在所需的范圍內(nèi)實現(xiàn)電流、電壓和頻率的自由調(diào)節(jié)。采用這些技術(shù)和產(chǎn)品,可做成各種特殊電源(如UPS、高頻電源、開關(guān)電源、弧焊機(jī)逆變電源等)和交流變頻器等產(chǎn)品(交流變頻器用于電機(jī)調(diào)速,節(jié)能效果*)。這些變流裝置的核心,是大功率半導(dǎo)體器件。以磁傳感器為基礎(chǔ)的各種電流傳感器被用來監(jiān)測、控制和保護(hù)這些大功率器件?;魻栯娏鱾鞲衅黜憫?yīng)速度快,且依靠磁場和被控電路耦合,不接入主電路,因而功耗低,抗過載能力強,線性好,可靠性高,既可作為大功率器件的過流保護(hù)驅(qū)動器,又可作為反饋器件,成為自控環(huán)路的一個控制環(huán)節(jié)。使用變流技術(shù)可以大量節(jié)能,國外使用的電能95%是經(jīng)過變換來的,國內(nèi)變流技術(shù)雖已受到高度重視,但僅有5%的電能經(jīng)過這種變換,可見具有巨大的應(yīng)用前景。其中,可能吸納大量的電流傳感器,是磁傳感器的又一巨大的產(chǎn)業(yè)性應(yīng)用領(lǐng)域。
能源管理
電網(wǎng)的自動檢測系統(tǒng)需采集大量的數(shù)據(jù),經(jīng)計算機(jī)處理之后,對電網(wǎng)的運行狀況實施監(jiān)控,并進(jìn)行負(fù)載的分配調(diào)節(jié)和安全保護(hù)。自動監(jiān)控系統(tǒng)的各個控制環(huán)節(jié),都可用以磁傳感器為基礎(chǔ)的電流傳感器、互感器等來實現(xiàn)?;魻栯娏鱾鞲衅饕阎鸩皆陔娋W(wǎng)系統(tǒng)中得到應(yīng)用。用霍爾器件作成的電度表已從研制逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵱没?,它們可自動計費并可顯示功率因數(shù),以便隨時進(jìn)行調(diào)整,保證高效用電。
計算機(jī)技術(shù)與信息讀寫磁頭
磁信息記錄裝置除磁帶、磁盤等之外,還有磁卡、磁墨水記錄帳冊的磁記錄等,對磁信息存儲和讀出傳感器有巨大需求。感應(yīng)磁頭,薄膜磁阻磁頭,非晶磁頭等都獲得了大量的使用。隨著記錄密度的提高,例如高到100G字節(jié),需要更高靈敏度和空間分辨力的磁頭。以多層金屬薄膜為基礎(chǔ)的巨磁阻磁頭、用非晶合金絲制作的非晶合金磁頭、巨磁阻抗磁頭等正展開激烈的競爭。
汽車工業(yè)
在汽車中,使用大量的電機(jī)(高級汽車每輛約需40~60臺電機(jī),一般汽車中也有15臺,這些電機(jī)呈現(xiàn)出無刷化趨勢),其中使用磁傳感器的數(shù)量之大,不言而喻;另一個大量使用磁傳感器的是汽車的ABS系統(tǒng)(防抱制動系統(tǒng)),平均每臺汽車要使用4~6只速度傳感器,使用的主要是感應(yīng)式速度傳感器。正在逐步推廣的新型的霍爾齒輪傳感器,以及威氏器件、非晶器件、磁阻器件等即將進(jìn)入這一領(lǐng)域。
另外是汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)點火定時用的速度傳感器及點火器。這些方面也主要使用感應(yīng)傳感器?;魻桚X輪傳感器和霍爾片開關(guān)已經(jīng)在一些車型中使用。據(jù)霍尼威爾公司報導(dǎo),截止1996年6月,他們已向汽車工業(yè)供應(yīng)了8000萬只霍爾翼片開關(guān)和300萬只霍爾齒輪速度傳感器。據(jù)預(yù)測,未來在一輛汽車中,將采用30多只象霍爾傳感器那樣的磁傳感器。
還有在工業(yè)自動控制、機(jī)器人、辦公自動化、家用電器及各種安全系統(tǒng)等領(lǐng)域,除大量使用無刷直流電機(jī),交流變頻器等之外,在電冰箱、空調(diào)器、電飯煲等裝置中,使用了大量的磁性溫度控制器,上世紀(jì)80年代中期已經(jīng)超過數(shù)億只。
常用術(shù)語
傳感器
能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
敏感元件是指傳感器中能直接(或響應(yīng))被測量的部分。
轉(zhuǎn)換元件指傳感器中能較敏感元件感受(或響應(yīng))的被測量轉(zhuǎn)換成是與傳輸和(或)測量的電信號部分。
當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號時,則稱為變送器。
測量范圍
在允許誤差限內(nèi)被測量值的范圍。
量程
測量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。
精確度
被測量的測量結(jié)果與真值間的*程度。
重復(fù)性
在所有下述條件下,對同一被測的量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的符合程度:
相同測量方法
相同觀測者
相同測量儀器
相同地點
相同使用條件
在短時期內(nèi)的重復(fù)。
分辨力
傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)可能檢測出的被測量的小變化量。
閾值
能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測變化量的被測量的小變化量。
零位
使輸出的值為小的狀態(tài),例如平衡狀態(tài)。
激勵
為使傳感器正常工作而施加的外部能量(電壓或電流)。
大激勵
在市內(nèi)條件下,能夠施加到傳感器上的激勵電壓或電流的大值。
輸入阻抗
在輸出端短路時,傳感器輸入端測得的阻抗。
輸出
有傳感器產(chǎn)生的與外加被測量成函數(shù)關(guān)系的電量。
輸出阻抗
在輸入端短路時,傳感器輸出端測得的阻抗。
零點輸出
在室內(nèi)條件下,所加被測量為零時傳感器的輸出。
滯后
在規(guī)定的范圍內(nèi),當(dāng)被測量值增加和減少時,輸出中出現(xiàn)的大差值。
遲后
輸出信號變化相對于輸入信號變化的時間延遲。
漂移
在一定的時間間隔內(nèi),傳感器輸出中有與被測量無關(guān)的不需要的變化量。
零點漂移
在規(guī)定的時間間隔及室內(nèi)條件下零點輸出時的變化。
靈敏度
傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。
靈敏度漂移
由于靈敏度的變化而引起的校準(zhǔn)曲線斜率的變化。
熱靈敏度漂移
由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。
熱零點漂移
由于周圍溫度變化而引起的零點漂移。
線性度
校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線*的程度。
非線性度
校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線偏離的程度。
長期穩(wěn)定性
傳感器在規(guī)定的時間內(nèi)仍能保持不超過允許誤差的能力。
固有頻率
在無阻力時,傳感器的自由(不加外力)振蕩頻率。
響應(yīng)
輸出時被測量變化的特性。
補償溫度范圍
使傳感器保持量程和規(guī)定極限內(nèi)的零平衡所補償?shù)臏囟确秶?/span>
蠕變
當(dāng)被測量機(jī)器多有環(huán)境條件保持恒定時,在規(guī)定時間內(nèi)輸出量的變化。
絕緣電阻
如無其他規(guī)定,指在室溫條件下施加規(guī)定的直流電壓時,從傳感器規(guī)定絕緣部分之間測得的電阻值。
環(huán)境影響
環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面:
高溫環(huán)境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點開化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題。對于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器;另外,必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。
粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的,其密閉性存在著很大差異。
常見的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機(jī)械緊固密封;焊接(氬弧焊、等離子束焊)和抽真空充氮密封。
從密封效果來看,焊接密封為很好,充填涂覆密封膠為差。對于室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器,可選擇涂膠密封的傳感器,而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器,應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。
在腐蝕性較高的環(huán)境下,如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響,應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過噴塑或不銹鋼外罩,抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。
電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下,應(yīng)對傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查,看其是否具有良好的抗電磁能力。
易燃、易爆不僅對傳感器造成*性的損害,而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的威脅。因此,在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求:在易燃、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器,這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性,還要考慮到防爆強度,以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。
安裝方式選項
齊平安裝
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