当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。
两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为 U=K·I·B/d其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。
由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。
我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。
输出端一般采用晶体管输出,和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。
霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。
霍尔开关可应用于接近开关,压力开关,里程表等,作为一种新型的电器配件。
霍尔开关的功能类似干簧管磁控开关,但是比它寿命长,响应快无磨损,而且安装时要注意磁铁的极性,磁铁极性装反无法工作。
内部原理图及输入/输出的转移特性产品3:M12霍尔式接近开关(NPN三极管驱动输出)15元一个检测距离:1~10毫米工作电压:3~28V直流工作电流:小于5毫安响应频率:5000HZ输出驱动电流:100毫安,感性负载50毫安温度范围:-25~70度安装方式:埋入式这是最常用的霍尔开关,它的直径为12毫米,固定时只要在设备外壳上打一个12毫米的园孔就能轻松固定,长度约30毫米,背后有工作指示灯,当检测到物体时红色LED点亮,平时处于熄灭状态,非常直观,引线长度为100毫米。
这种光电开关的输出采用NPN型三极管集电极开漏输出模式,也就是说模块的黑线就是三极管的集电极,如果模块检测到信号,三极管就会导通,将黑线下拉到地电平,黑线和棕线之间就会出现电源电压,如果电源是12V的那么这个电压就是12V,如果电源是24V这个电压就是24V,一般三极管的驱动能力约100毫安左右,所以可以直接驱动继电器等小功率负载。
如果客户希望得到的是一个电压信号,可以在黑线和棕线之间接一个1K的电阻,这时模块没有信号时,黑线就是电源+电压,模块检测到信号时黑线跳变成电源地(实际是0.2V,三极管的导通压降)。
●ZSP6.210系列○轴载荷能力强,工作寿命长。
○外径Φ62,止口Φ36,轴径Φ10,D形切口○采用模块化设计,耐高温、可靠性高。
○航空插头输出,航插可根据用户要求选配。
○根据用户要求可做成电缆侧出。
○型号说明: ZSP6.210-101 □ - □BZ□ / □□产品型号航插·电缆输出脉冲数Tz 电源电压输出方式○型式举例:航插侧出,1200p/r,DC5V电源,互补输出,集成模块,Tz=1/4。
记为:ZSP6.210-101C1200BZ3/05F●接线表(航空插头:XS16-7/XS16-9)信号 +5V OV SIG A SIG SIG B SIG SIG Z SIG 屏蔽导线颜色红黑绿棕白灰黄橙铜网插座号(7芯) 1 4 3 - 5 - 2 - 6插座号(9芯) 1 4 5 7 3 6 2 8 9注: (1) 电缆侧出:信号线按表中导线颜色连接,屏蔽线已接编码器外壳。
(2) 根据用户需要,可选配其他航空插头,如卡口速拔插头Yzm-10等。
(3) 传输电缆屏蔽线应接航插的6脚(7芯)或9脚(9芯),航插6脚或9脚已接编码器外壳,另一端屏蔽线应悬空。
(4) 实际接线以编码器标牌为准。
●技术参数电源电压VCC DC+5V±5%或+4.5~13.2V、+10.8~26 .4V 最大机械转速 6000rpm输出电压高电平≥85%Vcc,低电平≤0.3V 抗震力 50m/s2,10~200HZ,XYZ方向各2h消耗电流≤180mA 抗冲击 980m/s2,6ms,XYZ方向各2次响应频率 0~100KHZ(或按客户要求) 防护防水、防油、防尘 IP54输出波形方波工作寿命 MTBF≥50000h(+25℃,2000rpm)载空比 0.5T±0.1T 工作温度 -25℃~100℃启动力矩 6 ×10-3Nm(+25℃) 储存温度 -40℃~110℃转动惯量 8.5×10-6Kgm2 工作湿度 30~85%(无结霜)轴最大负荷径向:40N, 轴向:30N 重量约0.25kg ●安装尺寸(单位:mm)一般编码器的工作电源有三种:5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。
如果你买的编码器用的是11-26Vdc的,就可以用PLC的24V电源,需注意的是:编码器与PLC相连1.编码器的耗电流,在PLC的电源功率范围内。
2.编码器如是并行输出,连接PLC的I/O点,需了解编码器的信号电平是推拉式(或称推挽式)输出还是集电极开路输出,如是集电极开路输出的,有N型和P型两种,需与PLC的I/O极性相同。
如是推拉式输出则连接没有什么问题。
3.编码器如是驱动器输出,一般信号电平是5V的,连接的时候要小心,不要让24V的电源电平串入5V的信号接线中去而损坏编码器的信号端。
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。
在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。
为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。
绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。
编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。
这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在位置定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。
测速度需要可以无限累加测量,目前增量型编码器在测速应用方面仍处于无可取代的主流位置。
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。
在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。
为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。
绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。
编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。
这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在位置定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。
测速度需要可以无限累加测量,目前增量型编码器在测速应用方面仍处于无可取代的主流位置。
光电编码器:1,优点:体积小,精密,本身分辨度可以很高(目前我公司通过细分技术在直径φ66的编码器上可达到54000cpr) ,无接触无磨损;同一品种既可检测角度位移,又可在机械转换装置帮助下检测直线位移;多圈光电绝对编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。
寿命长,安装随意,接口形式丰富,价格合理。
成熟技术,多年前已在国内外得到广泛应用。
2,缺点:精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的保护要求;量测直线位移需依赖机械装置转换,需消除机械间隙带来的误差;检测轨道运行物体难以克服滑差。
光学电子尺:1,优点:精密,本身分辨度较高(可达到0.005mm);体积适中,直接测量直线位移;无接触无磨损,测量间隙宽泛;价格适中,接口形式丰富,已在国内外金属切削机械行业得到较多应用(如线切割、电火花等)。
2,缺点:测量直线和角度要使用不同品种;量程受限制(量程超过4m,生产制造困难价格昂贵),不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。
静磁栅绝对编码器:1,优点:体积适中,直接测量直线位移,绝对数字编码,理论量程没有限制;无接触无磨损,抗恶劣环境,可水下1000米使用;接口形式丰富,量测方式多样;价格尚能接受。
2,缺点:分辨度1mm不高;测量直线和角度要使用不同品种;不适于在精小处实施位移检测(大于260毫米)。
“绝对型编码器”相对于“增量型编码器”而言。
“绝对型编码器”使用某种方式表示并记忆物体的绝对位置,角度和圈数。
即一旦位置,角度和圈数固定,什么时候编码器的示值都唯一固定,包括停电后投电。
“增量型编码器”做不到这一点。
一般“增量型编码器”输出两个A、B脉冲信号,和一个Z(L)零位信号,A、B 脉冲互差90度相位角。
通过脉冲计数可以知道位置,角度和圈数增量,通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道方向,停电后,必须从约定的基准重新开始计数。
“增量型编码器”表示位置,角度和圈数需要做后处理,重新投电要做“复零”操作,所以,“增量型编码器”比“绝对型编码器”在价格上便宜许多。