流量計用韋根傳感器應用
工作時不需要使用電源,可直接將磁場信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號。
為無觸點型磁敏傳感器,使用壽命可達數(shù)十億次以上。且耐腐蝕,防潮濕,耐高溫,防爆性能*。
雙磁極觸發(fā)或單磁極觸發(fā)兩種工作方式,觸發(fā)磁場極性變化一周,韋根傳感器同步輸出一對正負電脈沖。
流量計用韋根傳感器應用磁場觸發(fā)靈敏度更高,無雜波,不丟失信號。觸發(fā)磁感應強度為1.5mT(1mT=10Gs)時,韋根輸出幅值即可達到2V,7~8mT時,輸出幅值可超過4V。
頻率范圍廣(0~20KHZ),且輸出信號幅值與磁場的變化速度無關(guān),可實現(xiàn)“零速”傳感。
輸出信號可利用線、同軸線等進行遠傳,廣泛適合于各種局域網(wǎng)絡管理。
用途
主要作為計數(shù)采樣傳感器或電子觸發(fā)開關(guān)等,用于微功耗智能型流量儀表領(lǐng)域,如各類智能型水表、熱量表、煤氣表、流量計、門禁、智能玩具等等。
工作方式
韋根傳感器是由一根經(jīng)特殊加工的磁雙穩(wěn)態(tài)功能合金絲和纏繞其外的感應線圈組成的。它的工作原理是:在交變磁場中,當平行于敏感絲的某極性磁場(例如N極)達到觸發(fā)磁感應強度時,敏感絲中的磁疇受到激勵會發(fā)生運動,磁化方向瞬間轉(zhuǎn)向同一方向,同時在敏感絲周圍空間磁場也發(fā)生瞬間變化,由此在感應線圈中感生出一個電脈沖。此后若該磁場減弱,敏感絲磁化方向?qū)⒈3址€(wěn)定不變,感應線圈也無電脈沖輸出;但當相反極性(S極)磁場增強到觸發(fā)磁感應強度時,敏感絲磁化方向又瞬間發(fā)生反向翻轉(zhuǎn),并在感應線圈中感生出一個方向相反的電脈沖。如此反復,韋根傳感器便將交變磁場的磁信號轉(zhuǎn)換成正負電信號。由于韋根傳感器工作時不需要外加電源,因此它又被稱為零電(功)耗傳感器。
本公司開發(fā)的WG514韋根模塊是將韋根傳感器與信號整形電路集成在一起,組成一種新的功能模塊,其工作原理與韋根傳感器相同。不同點在于整形電路要用電池供電(3..0~9V),輸出信號不是一對正負尖脈沖,而是一對接近于矩形的高低電平脈沖,因而使用更方便。請參見整形電路和輸出波形一節(jié)。
觸發(fā)磁感應強度
使用說明
磁路設計
為了使韋根傳感器和韋根模塊能正常工作,應注意以下幾個方面:
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。
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)。
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zui小值,而不宜大于zui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(zhuǎn)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標準值附近。
例:在智能水表和智能熱量表應用中,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(不能使用兩對或多對磁極的磁環(huán)),表面zui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*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zui適宜的距離為2.0~ 2.5mm。
要注意磁屏蔽,防止周圍雜散磁場的干擾。但屏蔽罩距離磁環(huán)或韋根應不小于10mm,且韋根和磁環(huán)附近也不能有其他磁性材料,如鐵螺釘。