线性运动可以通过结合差分霍尔传感器的正面配置来检测(图1)。全新电流传感器TLI4971能为此提供支持。通常,该传感器用于测量电流的方式是使用内部电流导轨并测量内部霍尔元件电流的霍尔电压。在通过磁体施加外部磁场时,这可以实现线性接近检测。
此外,TLI4971特别具备以下优势:
· 有效抵御均匀杂散场
· 120kHz左右高频采样
图1:通过正面法实现接近检测
对于这样的距离测量,用5mmNdFeB立方体磁铁提供磁场。差分霍尔法可提高信噪比,消除均匀杂散场(图3)。本例显示了可以检测8mm左右的线性方式。过电流检测功能可用于临界接近警告。其采样频率可以实现高速应用,如排气阀或振动检测。
磁场强度越高,信噪比越高,可测量也距离越远。
这种在室温下进行的简单测量表明,在距离3mm至5mm时的误差为1%(图2)。
图2:误差与测量距离
根据不同的运动范围,可以达到不同的精度。也可以做进一步提升。
图3:差分场消除同质杂散场
测量设置
测量设置包含XMC2Go上的TLI4971 Shield2Go,二m者均来自英飞凌。3D打印的机械件夹持有一个千分尺螺丝作为参考测量装置。5mmNdFeB立方体磁铁(W-05)提供磁场。更多磁体提供对运动的引导。
套件或shields可从英飞凌轻松订购。3D打印文件也可以下载。
该传感器配置为120A量程,但根据边界条件,可以提供其他选项,从而提供不同的分辨率和量程。
不同的灵敏度级别,带来不同的分辨率和量程,分别为:25、50、75和120A。此外,可以用不同方式配置输出。
图4:用于创建参考测量的千分尺
校准
该传感器在其输出端提供霍尔电压。通过在特定距离及其相应输出进行测量,可以绘制相关性(模拟图1)。为了做进一步处理,可以创建一个插值公式(如Excel),或者使用查表作为计算目标距离的依据。此处给出了一个常规读取电流传感器的示例。
温度也需要纳入考虑之中。
另外,“最简单”的方法是从仿真中得出磁场与距离的相关性。也可以使用英飞凌提供的工具。
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