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霍尔开关在直线步进电机中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-07-04 08:58:47【

在直线步进电机的驱动控制中,通常需要掌握电机在运动过程中的具体位置,这就是定位控制,它包括单点定位和过程定位,前者通常采用接近开关,光电开关,后者通常采用编码器,光栅尺,两者具有以下区别:

  1. 单点定位定位精度低,只能对单个位置实现控制,所用器件价格便宜。
  2. 过程定位定位精度高,可以对整个行程进行位置控制,所用器件价格昂贵。

在实际的工业控制定位中,通常存在既要对行程进行位置控制,但是又不需要象编码器,光栅尺那么高的精度,同时价格也比较适中。采用霍尔开关正好能满足此需求。

霍尔开关的工作原理

霍尔效应

如图1所示,在半导体薄片两端通以控制电流1,并在薄片的乘直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场,则在垂直于电流和磁场的方向上,将产生电势差为UH的霍尔电压,UH=K它们之间的关系为式中,d为薄片的厚度,k称为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关。

霍尔开关在步进直线电机中的应用

磁钢在圆盘的安装

首先需要有一一个圆盘,它的四周要有安装孔,用来安放磁钢,圆盘上磁钢数量的多少决定了步进直线电机的位置分辨率, 如图4所示,该圆盘上装有12个磁钢,所以步进直线电机的位置分辨率就是12。圆盘上磁钢安装数量又是由圆盘的外径和磁钢的外径所决定的。在磁钢规定安装数量范围内可以由用户自行选择位置分辨率。

圆盘在步进直线电机的安装

如图5所示,把装好磁钢的圆盘装在电机后端的轴上,在正对磁钢的电机后端盖处安装霍尔开关。把霍尔开关1、2端子接上5V电压,用电压表两端接+5V和端子3,可以看到当磁钢接近霍尔开关时,电压表由零变为+5V,当磁钢远离霍尔开关时,电压表由+5V变为零,当圆盘转动一周,电压变化12次。知道了相邻两磁钢电压变化时电机所走的距离和电压变化的次数,就可以知道电机在运动中走的行程,从而实现位置的控制如图5。

采用霍尔开关进行电机的位置控制,以其低廉的价格,可靠的性能。满足对定位的一般控制需求,使用户在工业控制领域得到广泛的应用,能产生较好的经济效益。

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