韋根流量傳感器說明
一．簡介：
這是一種用特殊功能材料研發(fā)的新型磁敏傳感器。它不要任何電源或電源系統(tǒng)的協(xié)助，利用一塊運(yùn)動(dòng)的磁鐵就能輸出一對(duì)正負(fù)電信號(hào)；信號(hào)幅值伏特級(jí)。且，是本質(zhì)安全型的；它可在很寬的空間工作；在工作溫區(qū)，-60—+180℃內(nèi)，性能穩(wěn)定。主要特點(diǎn)如下：
1，傳感器工作時(shí)不要外部電源 6，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性*。
2，工作溫區(qū) -60 — +180度 7，壽命不低于20億次。
3，傳感器有極寬的工作頻率。 8，無機(jī)械構(gòu)件，抗震動(dòng)強(qiáng)
信號(hào)特征與磁鐵運(yùn)動(dòng)流速無關(guān)。 9，二根線可進(jìn)行信號(hào)傳感。
4，傳感器信號(hào)特點(diǎn)，可顯示物體 10，對(duì)磁場強(qiáng)度有一定要求。
（磁鐵）運(yùn)動(dòng)的方向。 11，信號(hào)輸出有特點(diǎn)，抗*力強(qiáng)。
5，原始信號(hào)遠(yuǎn)傳能力強(qiáng)，1-2公里。 12，無觸點(diǎn) 耐腐蝕 防潮濕
二．韋根流量傳感器信號(hào)處理方法：
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一、基本用法：使用NPN三極管對(duì)正向信號(hào)進(jìn)行整形 |
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這是zui基礎(chǔ)的用法，成本較低。但檢測的分辨率低一點(diǎn)?？梢暿褂?/span>
要求而定。（也可采用后面介紹的方法三）。
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二、單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)：1T單片機(jī)工作頻率≥80khz時(shí),可以直接使用韋根信號(hào)，無需整形。 |
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該方法是用戶經(jīng)常采用的方法，實(shí)際應(yīng)用中效率高。同時(shí)對(duì)單片機(jī)的工作頻率有一定的要求。
●磁路設(shè)計(jì)：
韋根流量傳感器能否正常工作，關(guān)鍵在于磁路設(shè)計(jì)：
1、應(yīng)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(duì)磁鋼，兩磁極之間距離一般不要小于9mm
2、磁體安裝位置應(yīng)使得磁力線方向平行于傳感器
3 傳感器所處位置的觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)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，磁體的磁場強(qiáng)度會(huì)隨環(huán)境溫度的升高而衰減，旋轉(zhuǎn)部件可能會(huì)因機(jī)械磨損而使得磁體與傳感器之間的距離變遠(yuǎn)，因此初始設(shè)計(jì)時(shí)要將觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)定在略大于標(biāo)準(zhǔn)值附近。
4、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)或敏感絲應(yīng)不小于10mm，且敏感絲和磁環(huán)附近也不能有其他磁性材料，如鐵螺釘。
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三、整流橋法：先將負(fù)信號(hào)整成正向信號(hào)，再進(jìn)行整形。和“用法一”比分辨率提高了一倍 |
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四、方向鑒別法：使用二路信號(hào)完成方向鑒別和計(jì)數(shù)功能。要求二路信號(hào)的相位差約90° |
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●電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)：韋根流量傳感器在交變磁場作用下，磁場每交變一周，正常情況下應(yīng)出一對(duì)正負(fù)電脈沖，但有時(shí)受到其他因素的干擾，還可能出現(xiàn)一些次波或毛刺。為了消除次波和毛刺引起的誤計(jì)數(shù)，可以采取以下措施：
1、傳感器信號(hào)經(jīng)整形電路整形后，再將整型信號(hào)分別輸入到單片機(jī)的輸入接口Io1和Io2（參見整形電路）。信號(hào)經(jīng)整形電路整形放大后，在輸出端Vo1輸出一個(gè)接近于矩形的低電平脈沖（請(qǐng)注意，不是負(fù)脈沖），而在輸出端Vo2輸出一個(gè)接近于矩形的高電平脈沖。高低電平幅值均等于電源電壓Vcc，脈寬約為20～30μS。
2、單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)使得計(jì)數(shù)電路分別采集到整型電路的低電平和高電平號(hào)后計(jì)數(shù)器才進(jìn)“1”，也就是單片機(jī)I 01采集到*個(gè)低電平后，對(duì)可能再出現(xiàn)的其他低電平（不管有幾個(gè)）不再予以理睬，直到I 02采集到高電平后計(jì)數(shù)器才進(jìn)“1”。爾后對(duì)可能出現(xiàn)的其他高電平同樣不予以理睬，直到I 01再次采集到低電平時(shí)重新開始計(jì)數(shù)。這樣可以確保計(jì)數(shù)電路接收到的是韋根傳感器主信號(hào)。
3、此外，還可利用軟件對(duì)傳感器輸出信號(hào)和干擾信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。傳感器輸出的是一種脈寬較為固定的信號(hào)，而干擾波脈寬往往是無規(guī)律的。因此軟件很容易識(shí)別到干擾波并將其剔除掉。
三．韋根流量傳感器的安裝特性及外形：
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磁鋼參數(shù)
外形：環(huán)狀
材料：釹鐵硼
充磁方向：軸向充磁
極對(duì)數(shù)：一對(duì)
表面強(qiáng)度：大約200mT
外形：φ3*3
磁鋼排布：N、S極交替成對(duì)排布在轉(zhuǎn)盤的同心圓上 |
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傳感器與磁鋼在大致在一個(gè)水平位置上，兩者距離在2mm~4mm，以保證傳感器處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大約4.5mT~8.0mT的區(qū)間內(nèi)。
使用時(shí)，讓轉(zhuǎn)盤以自身中心線為軸線旋轉(zhuǎn)，傳感器即可輸出脈沖波形。 | |
