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霍爾電流傳感器

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細說工業機器人的霍爾傳感器應用

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細說工業機器人的霍爾傳感器應用

發布日期:2018-06-20 作者: 點擊:

霍爾傳感器您了解多少,霍爾傳感器工業機器人的應用也不可忽視。立志成為一名機器人從業者怎么可以不清楚霍爾傳感器的知識呢!

我們知道,霍爾效應指的是磁場中的導體或半導體材料兩點間會產生電壓,霍爾傳感器便是利用霍爾效應制得的。

當霍爾傳感器本身單獨使用時,只能檢測有磁性物體。然而當它與水久磁體以下圖所示的結構形式聯合使用時,可以用來檢測所有的鐵磁物體。

在這種情況下,若在傳感器附近沒有鐵磁物體(下圖a),則霍爾效應器件受到一個強磁場當一鐵磁物體靠近該器件時,由于磁力線被鐵磁物體旁路,傳感器所受的磁場將減弱。

 

霍爾傳慼器的工作依賴于作用在磁場中運動的帶電粒子上的洛侖磁力。該力作用在由帶電粒子的運動方向和磁場方向所形成平面的垂直軸線上,即洛侖磁力可表示為:

  F=q(v×B)

 式中,q為電荷;V為速度矢量;B為磁場矢量;“×”表示矢量的叉乘。假定電流通過置于磁場中的摻雜N型半導體,下圖所示:

  

由于在N型半導體中的電子是多數載流子,因此電流方向應與電子運動方向相反。由此可知,作用在載有負電荷的運動粒子上的力將具有上圖所示的方向。這個力作用在電子上,使得電子匯集在物體的底部,因此在物體上產生一電壓,頂部為正。

若將鐵磁體靠近這個半導體與磁鐵組成的器件,將會使磁場強度降低,從而使洛侖磁力下降,半導體兩端的電壓也減小這種電壓的降低是霍爾傳感器感知接近程度的關鍵。對傳感器設置一電壓闕值,便可作出是否有物體存在的二值判定。

  

使用半導體(如硅)有若干優點,例如體積小、耐用、抗電氣干擾性好等。此外,使用半導體材料可以把用于放大和檢測的電路直接集成在傳感器上,減小傳感器的體積,降低成本。

如果您對傳感器還有任何不明白的地方,歡迎來到我們的線下課堂,系統的學習工業機器人知識。3個月的時間,您就可以成為專業的工業機器人工程師。


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