霍爾傳感器在電動牙刷中起位置檢測作用

2020-12-15 響拇指電子

目前,電動牙刷越來越普及到人類的生活中,隨著市場的推廣,人們希望牙刷能夠越來越智能化,能更好的為我們的牙齒提供更好的服務。電動牙刷主要通過電動機芯的快速旋轉和震動,使刷頭產生高頻震動,瞬間將牙膏分解成細微泡沫,深入清潔牙縫。與普通牙刷相比,電動牙刷可以更徹底清除牙菌斑、減少牙齦炎、牙周病和牙齦出血等口腔疾病。

市面上電動牙刷很多,而其採用的電機無外乎以下幾種:機械扭力式振蕩電機,有刷旋轉電機,有刷往復式振動電機,無刷往復式振電機。相對於前面兩種產品,有刷和無刷往復震動電機顯然性能要好很多。其頻率可以做到比較高,而且扭矩也會相應增大,振幅可以通過軟體進行調整。我們著重來講後面兩種比較流行的電動牙刷的工作原理。

有刷直流電機的換向一直是通過電刷與安裝在轉子上的環形換向器相接觸來實現的。而直流無刷電機則通過霍爾傳感器把轉子位置反饋回控制電路,使其能夠獲知電機相位換向的準確時間。由於換向器與轉子固定在一起,而刷與外殼(定子)固定在一起,電動機轉動時刷與換向器不斷的發生摩擦產生阻力與熱量。因此有刷電機有機械摩擦和電能損耗,壽命取決於電刷,頻率也做不太高。由於碳刷的磨損,使用壽命不如無刷電機。

而無刷電機就不一樣了,因為沒有碳刷,所以摩擦小,損耗低。無刷電機通常是數字變頻控制,可控性強,從每分鐘幾轉,到每分鐘幾萬轉都可以很容易實現,使用壽命在幾萬小時這個數量級。這種電機被使用在控制要求比較高,轉速比較高的高端電動牙刷上。

該電動牙刷包括:含有動力驅動系統的手柄部;刷頭組件,包括刷頭臂和在其遠端的刷元件;響應於動力驅動組件的驅動信號用於產生刷頭組件的運動的傳動系組件;被定位成使得它按照刷頭組件的運動而移動的磁體,該磁體產生磁場;安裝在磁場內的霍爾效應傳感器,其中磁場響應相對於驅動信號的相位具有相移和處理器,其用於確定在刷牙操作期間由刷元件上的負載造成的霍爾傳感器輸出的相移,並用於根據器具內使相移的值與負載相關的所存儲的信息,產生指示所述負荷的信號。

推薦SS3413這款全極霍爾,它是一款採用混合信號CMOS技術的全極霍爾效應傳感IC器件. 它集成了先進的斬波穩定技術,這使得該器件能提供準確而穩定的磁開關工作點。工作電壓可低至2.5V,非常適用於電池供電應用的微功耗技術,優化的睡眠模式極大的延長了其使用壽命。

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    什麼是霍爾傳感器?霍爾傳感器是一種基於霍爾效應原理製造的一種傳感器,介紹霍爾傳感之前先來看一下什麼是霍爾效益,這種霍爾效應是指把帶有電流的金屬薄片置於垂直於它的磁場中,那麼在在金屬薄片的兩側面之間會產生一個電位差,我們把這個電動勢稱之為霍爾電動勢,產生這種現象時候就是霍爾效應。因此產生霍爾需要幾個條件:電流、金屬薄片、磁鐵。利用霍爾效應原理可以製作出霍爾傳感器。
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    什麼是霍爾傳感器? 霍爾傳感器是一種基於霍爾效應原理製造的一種傳感器,介紹霍爾傳感之前先來看一下什麼是霍爾效益,這種霍爾效應是指把帶有電流的金屬薄片置於垂直於它的磁場中,那麼在在金屬薄片的兩側面之間會產生一個電位差,我們把這個電動勢稱之為霍爾電動勢,產生這種現象時候就是霍爾效應。因此產生霍爾需要幾個條件:電流、金屬薄片、磁鐵。利用霍爾效應原理可以製作出霍爾傳感器。
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    (2)代替由於換向器位置的變化而使用電刷進行通電切換,使用霍爾開關來檢測轉子位置信號並反饋到逆變器以控制通電。直流無刷電機使用永磁轉子,在定子的適當位置放置所需數量的霍爾開關SS2712(該器件集成了一個電壓調節器、帶動態偏移消除系統的霍爾傳感器、小信號放大器、施密特觸發器和一個帶內部上拉電阻的開漏輸出驅動器,它可與雙極型電晶體電路或CMOS邏輯電路器件協同工作。),它們的輸出和相應的定子繞組的供電電路相連。
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  • 霍爾開關在燃氣表中起到什麼作用
    燃氣表具有一對進氣口,在使用過程中,當氣體從燃氣表內部流出時,進氣口將驅動相應的機械傳動裝置旋轉。將磁鐵固定在齒輪上的特定位置,並將霍爾開關安裝在相對於變速器齒輪的適當位置。每當齒輪轉動時,當磁塊轉動經過霍爾開關時,霍爾開關所處環境的磁場就會改變。由於霍爾效應,霍爾傳感器將產生相應大小的霍爾電勢。
  • 簡析霍爾傳感器在智能電錶上的應用
    打開APP 簡析霍爾傳感器在智能電錶上的應用 響拇指電子 發表於 2020-03-16 14:04:51 今天,為大家介紹一下霍爾傳感器技術在智能電錶防竊電功能中的應用。 我們首先來說篡改電錶的常用辦法,磁性篡改是非侵入式篡改的最常見形式。在電錶附近放置強磁鐵,強磁鐵會使附近的變壓器飽和,從而導致其癱瘓。具體來說的話,強磁鐵可能使電源中的變壓器或電流互感器的電流傳感器癱瘓,從而導致用戶電費低於他們實際應該交納的電費。
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    右圖,霍爾感應:薄板左右兩側因電勢差,形成電壓,稱為霍爾感應電壓。我們知道,電子在磁場中運動時,會受到洛倫茲力(Lorentz force)的作用。如上,我們先看左邊這幅圖,當電子向上運動時,其產生的電流向下。
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    隔離式電流檢測有多種實現方式,例如電流互感器(CT)、隔離放大器和霍爾效應電流傳感器。其中,霍爾效應電流傳感器因其簡便易用、準確、體積小且具有直流檢測能力,成為比較理想的選擇。在某些情況下,電信電源或伺服器電源可能還需要向上位機匯報當前的運行功率,此時高精度的霍爾電流傳感器(如TI的 TMCS1100 )可幫助系統實現≥1%的電流檢測精度。圖1展示了,在分別使用3.3 V和5 V供電情況下,霍爾效應電流傳感器的典型應用電路。與使用3.3 V電源供電相比,使用5 V供電可用拓寬霍爾傳感器的電流檢測範圍。
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    無刷電調基本組成通過圖片可知,基本組成有CPU、電壓、電平、驅動、信號處理、過零檢測電路,它們各自分工合作將無刷電機的速度控制精確。題目說的霍爾傳感器,是幹什麼的?霍爾傳感器的工作原理學物理的都知道,很多物理研究成果都是以其本人名字命名,霍爾傳感器的工作原理是基於霍爾效應,由此可知,霍爾效應是霍爾發現的。霍爾是在1879年發現的,是因為他在研究金屬導電機制發現的一種物理現象。