火花探測(cè)器使用接近度
出處:維庫電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-27 16:31:00
霍爾效應(yīng) IC 在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的接近檢測(cè)和角速度測(cè)量等應(yīng)用中用作接近傳感器?;魻栃?yīng)器件無需機(jī)械接觸即可檢測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這種無創(chuàng)檢測(cè)是由于霍爾效應(yīng)的磁性。Y 方向流經(jīng)半導(dǎo)體的電流在 X 方向產(chǎn)生的電位差可以忽略不計(jì)(圖 1)。當(dāng)存在與電流(Z 方向)成直角的磁場(chǎng)時(shí),半導(dǎo)體上會(huì)在 X 方向上出現(xiàn)位移電壓。該效應(yīng)就是霍爾電壓 V H。
霍爾效應(yīng) IC 可以檢測(cè)、調(diào)節(jié)信號(hào)并為電氣位移添加磁滯。本質(zhì)上,這些設(shè)備測(cè)量磁場(chǎng)在 X 方向穿過半導(dǎo)體產(chǎn)生的電場(chǎng)。因此,如果將半導(dǎo)體置于 X 方向上足夠強(qiáng)度的電場(chǎng)中,霍爾效應(yīng)器件也會(huì)檢測(cè)到該電場(chǎng)。
內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)需要控制火花正時(shí)。控制發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的微控制器不僅改變相對(duì)于活塞位置的火花關(guān)系,而且在更先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中,還需要可變氣門正時(shí)的反饋。此外,診斷輔助和發(fā)動(dòng)機(jī)故障排除硬件可以受益于使用這種新穎方法測(cè)量火花正時(shí)的簡(jiǎn)單方法。即使是割草機(jī)上基本的化油器調(diào)整也需要一種測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的方法。四沖程小型發(fā)動(dòng)機(jī)在每次發(fā)動(dòng)機(jī)革命中都會(huì)產(chǎn)生火花。因此,檢測(cè)到該火花可以直接指示發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。
只需以正確的方向?qū)⒒魻栃?yīng) IC 靠在火花塞線上,您就可以利用其電場(chǎng)檢測(cè)火花塞脈沖。只需用電工膠帶將設(shè)備固定到火花塞電線的絕緣層上即可。由于霍爾效應(yīng) IC 集成了內(nèi)部信號(hào)調(diào)節(jié)和遲滯,因此與傳統(tǒng)電流互感器方法不同,無需額外組件即可從器件讀取基本頻率。
圖 2中的電路將霍爾效應(yīng) IC 的脈沖轉(zhuǎn)換為基本的電壓表可以讀取的直流電壓。霍爾效應(yīng) IC 提供集電極開路輸出。您只需要一個(gè)上拉電阻。傳感器將生成的一系列脈沖進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后由National Semiconductor 的LM2917 頻率電壓轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為電壓。C 1和R 1的選擇可根據(jù)該器件的電荷泵部分將遇到的頻率范圍調(diào)整輸出電壓。對(duì)于四沖程單缸發(fā)動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速范圍達(dá)到 5000 rpm 就足夠了。
該電路提供高達(dá) 5V 的輸出電壓,需要 9V 的電池電源電壓。操作非常簡(jiǎn)單:通過將霍爾效應(yīng) IC 壓在火花塞線上,DVM(數(shù)字電壓表)上的電壓可以輕松解讀每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。由于測(cè)量是非侵入性的,因此該方法可以輕松地對(duì)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量或分析。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量略有不同。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)具有機(jī)械分配器,可激發(fā)其他發(fā)動(dòng)機(jī)革命。不帶分電器且每個(gè)氣缸有一個(gè)點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火系統(tǒng)也會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)每隔一轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生火花。
閱讀更多設(shè)計(jì)理念由于與點(diǎn)火系統(tǒng)沒有電接觸,因此該電路本質(zhì)上提供了與高壓的隔離。因此,與微處理器和微控制器的接口就變成了邏輯電平兼容的問題?;魻栃?yīng) IC 的電源電壓為 4.5 至 24V 直流,這使其能夠與標(biāo)準(zhǔn) 5V 處理器以及汽車電壓配合使用。您可以連接多個(gè)傳感器,以在汽車應(yīng)用中提供點(diǎn)火診斷和正時(shí)分析。
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