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分享一下零功耗磁敏傳感器的磁路設計與電路設計

時間:2019/1/11閱讀:557
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  分享一下零功耗磁敏傳感器的磁路設計與電路設計。

  零功耗磁敏傳感器的設計零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器)兩引線可不分正負,直接接入后級信號處理電路。

  一、磁路設計

  零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器)和韋根模塊能否正常工作,關鍵在于磁路設計:

  1、應使用N、S雙磁極交替觸發(fā),兩磁極間的距離要接近或大于傳感器長度。例如在水表中可使用φ9.5 mm鐵氧體磁環(huán)。亦可使用一對磁鋼,兩磁極之間距離一般不要小于9mm。

  2、磁體安裝位置應使得磁力線方向平行于傳感器敏感絲(參見觸發(fā)方式和安裝方法)。

  3、傳感器敏感絲所處位置的觸發(fā)磁感應強度應確保不小于小值,而不宜大于大值。要注意某些使用場合(例如熱量表)磁體的磁場強度會隨環(huán)境溫度的升高而衰減,旋轉部件可能會因機械磨損而使得磁體與傳感器之間的距離變遠,因此初始設計時要將觸發(fā)磁感應強度設定在略大于值附近。

  4、要注意磁屏蔽,防止周圍雜散磁場的干擾。

  例:在電子水表和電子熱量表應用中,目前多數(shù)廠家使用φ9.5mm配套鐵氧體磁環(huán)(磁環(huán)為一對N、S磁極,表面大磁感應強度為90 mT以上)。為減小機械磨損和溫度對磁場的影響,確保儀表長期可靠運行,建議在設計時將觸發(fā)磁場初始工作點設定在8~9 mT左右。據(jù)測量,此時磁環(huán)表面至傳感器(模塊)底面適宜的距離為2.0 mm,大不要超過2.5mm。

  二、電路設計

  當作為流量計量儀表的計數(shù)傳感器應用時,為防止各種可能的干擾,確保計數(shù)準確,建議采取以下措施:

  1、零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器)信號要經整形電路整形后再接入單片機。該整形電路可有效消除信號雜波,使得傳感器工作更可靠。整形后,電路兩輸出端依次輸出一對高低電平相反的標準方波,方波幅值為電路電源電壓,寬度約為30μS,方波頻率與觸發(fā)磁場交變頻率相同。本公司開發(fā)的WG504韋根模塊就是將零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器)與整形電路集成在一起,使用起來更方便。

  2、單片機兩輸入端應分別采集整形電路兩輸出端(即韋根模塊兩輸出端)的信號,并且每當采集到一對高低電平時,后級計數(shù)器才加“1”。

  注意,如果只采集零功耗磁敏傳感器(韋根傳感器)半波信號或整形電路的一輸出端信號,可能會造成誤計數(shù)。

  3、每當采集到一個方波信號后的5mS內,單片機不要立即采集信號,軟件安排單片機做其它工作。

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