霍爾效應旋轉位置傳感器的特點及應用解析

霍爾效應旋轉位置傳感器使用磁場代替機械電刷或表盤，專用于測量運動部件的角位置。這種產品采用具有磁性偏置的霍爾效應集成電路 （IC） 來檢測工作范圍內的執行器轉軸的旋轉運動。原理是執行器轉軸的旋轉使得磁鐵相對IC的位置發生改變，并導致磁通密度改變，這種改變最終被轉換為線性輸出。

本系列傳感器采用了固態霍爾效應技術，可進行非接觸式運轉。傳感器的內部應用磁場代替了電位器中的機械電刷或接觸刷，而后者在運轉中產生的摩擦往往會降低設備使用壽命。因此，本產品系列采用的非接觸式磁性霍爾效應技術大幅降低了機械磨損和執行器扭矩，從而延長了設備的使用壽命。

霍爾效應旋轉位置傳感器適用于多種交通運輸業和工業領域的嚴苛應用，并極具成本效益。

交通運輸業應用

踏板位置傳檢測

在一些重型或其他種類的車輛中，霍爾效應旋轉位置傳感器可用來代替油門拉索。比如，霍尼韋爾RTY系列霍爾效應旋轉位置傳感器可安裝在踏板一側，用來測量踏板被下壓的幅度。隨著駕駛者踩踏板的力增大，踏板下壓的幅度也相應增大，向發動機輸送的空氣和燃料也就更多，車輛就會提速。當駕駛者松開踏板時，霍爾效應旋轉位置傳感器會感應到踏板位置的變化，并向發動機發送信號來減少流過節流板的空氣和汽油，車輛就會減速。

拉索會產生過度拉伸或銹蝕等問題，潛在地增加了維護和再校準負擔。使用傳感器代替拉索將優化發動機控制系統的響應，從而減少了車輛排放、提高了可靠性、并防止車輛過重?？偟膩碚f，電子線控系統相比舊式的線纜連接系統更加安全也更加經濟。

見圖1

客車和卡車的懸架位移/跪傾位置檢測

霍爾效應旋轉位置傳感器可用于客車或重型車輛的高度系統來感應懸架系統的位置變化?？蛙嚨墓騼A系統可使其上部結構位置降低，方便乘客上車?；魻栃D位置傳感器可同時用在系統的操作端和執行端上：一個位置傳感器用來檢測操縱桿的位置，第二個傳感器部署在懸吊臂或懸吊臂連接裝置上來檢測車輛高度。

精確的位置傳感能保證車輛處于符合應用系統所要求的高度上，從而方便了上下車輛。大型載重拖車也同樣可以使用霍爾效應旋轉位置傳感器來檢測拖車車廂的高度，以優化入庫流程。

見圖2

快艇傾斜/吃水差位置檢測

霍爾效應旋轉位置傳感器可用于檢測快艇的傾斜/吃水差狀況。本系列傳感器能精確地報告推進器的角位置，幫助駕駛者避開危險并提升船體性能。

見圖3

工業應用

灌溉中樞控制

規模農業使用的灌溉噴灑系統是霍爾效應旋轉位置傳感器另一項新奇的應用。本系列傳感器能檢測灑水裝置在進行灌溉作業時的角度范圍，從而確認裝置正在定向噴灑還是360度噴灑。這能幫助農場主們減少水量消耗，提高作物產量。

見圖4

閥門位置檢測

本系列傳感器可廣泛用于工業生產加工過程中的閥門控制。油田、核電站、食品加工廠和飲料生產廠家都需要對閥門位置進行檢測，霍爾效應旋轉位置傳感器可用在各種大型和小型閥門上進行位置檢測，幫助工作人員確認閥門開關狀態以及打開幅度的大小。

見圖5

暖通空調系統（HVAC） 擋板控制

供暖、通風和空調系統可使用旋轉位置傳感器來幫助控制擋板。處于打開狀態的擋板既有可能把室外的冷空氣送入室內，也有可能在室內開窗的情況下向室內輸送暖氣/冷氣，這兩種情況都會降低系統效能，并增加取暖/制冷的成本。旋轉位置傳感器和溫度傳感器搭配使用，能幫助樓宇管理者更好地控制HVAC系統，有效減少運轉費用。

見圖6

設計工程師在選擇霍爾效應旋轉位置傳感器時應考慮那些優勢？

可靠性和長使用壽命：傳感器集成電路包括調節電路、保護電路和永磁體，須采用符合防護等級IP67的堅固封裝。這對在嚴苛環境中使用的設備來說是不可或缺的。

經實踐檢驗的長使用壽命：霍尼韋爾的RTY系列霍爾效應旋轉位置傳感器的設計壽命是一千五百萬次循環，這得益于它良好的軸承設計和相關的IC組件?；裟犴f爾已經通過測試證明了該產品一千五百萬次的使用壽命，免去了客戶自己進行測試的麻煩。

集成連接器：集成連接器的重要性體現在兩個方面：1）更小的尺寸：集成連接傳感器比依賴引線連接的傳感器的整體封裝尺寸要小，因此開發人員可設計出尺寸更小的整體系統封裝樣式；2）更長的壽命：引線會出現過度拉伸、磨損、被咬壞或卷曲等狀況。而集成連接器傳感器無需使用引線，因此更耐用。

抗電磁干擾/電磁兼容：不同頻率的無線電波可能干擾電子器件?；裟犴f爾產品采用汽車級EMI/EMC防護，可以有效避免傳感器在使用過程中受到電磁干擾。

集成反極性保護：霍尼韋爾的RTY系列集成反極性保護，防止安裝錯誤（例如可能引起短路的正負極反接）造成損壞。

標準化的輸入輸出 （IO）：工業標準AMP連接器、32毫米安裝間距、通用引腳樣式、緊湊封裝簡化了插入替換過程，因為安裝間距、輪廓和引腳樣式都與現有設備兼容。

多種工作范圍：多種測量工作范圍為設計工程師提供了通常應用中所需的量程分辨率，并可承受一定的超量程測量作業。

靈活性：具有低電壓和高電壓型號，涵蓋了4.5 Vdc到30 Vdc的輸入電壓范圍，實際應用較為靈活。