霍爾水流量傳感器內部結構_分類和選型

2020-11-22 電子發燒友

霍爾水流量傳感器內部結構_分類和選型

發表於 2018-01-22 11:47:12

　　霍爾水流量傳感器基本原理

　　水流量傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應來測量磁性物理量。在霍爾元件的正極串入負載電阻，同時通上5V的直流電壓並使電流方向與磁場方向正交。當水通過渦輪開關殼推動磁性轉子轉動時，產生不同磁極的旋轉磁場，切割磁感應線，產生高低脈衝電平。由於霍爾元件的輸出脈衝信號頻率與磁性轉子的轉速成正比，轉子的轉速又與水流量成正比，根據水流量的大小啟動燃氣熱水器。其脈衝信號頻率的經驗公式見式（1）。

　　f=8．1q-3 （1）

　　式中：f—脈衝信號頻率，H2

　　q—水流量，L／min

　　由水流量傳感器的反饋信號通過控制器判斷水流量的值。根據燃氣熱水器機型的不同，選擇最佳的啟動流量，可實現超低壓（0．02MPa以下）啟動。

　　霍爾水流量傳感器工作原理

　　水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉子組件、穩流組件和霍爾元件組成（見圖1）。它裝在熱水器的進水端用於測量進水流量。當水流過轉子組件時，磁性轉子轉動，並且轉速隨著流量成線性變化。霍爾元件輸出相應的脈衝信號反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，調節控制比例閥的電流，從而通過比例閥控制燃氣氣量，避免燃氣熱水器在使用過程中出現夏暖冬涼的現象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現幹燒等缺點。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便利啟動流量超低（1．5 L／min）等優點，深受廣大用戶喜愛。

　　水流轉子組件主要由渦輪開關殼、磁性轉子、制動環組成。使用水流開關方式時，其性能優於機械式壓差盤結構，且尺寸明顯縮小。當水流通過渦輪開關殼，推動磁性轉子旋轉，不同磁極靠近霍爾元件時霍爾元件導通，離開時霍爾元件斷開。由此，可測量出轉子轉速。根據實測的水流量、轉子轉速和輸出信號（電壓）的曲線，便可確定出熱水器的啟動水壓，以及啟動水壓相對應的啟動水流量與轉子的啟動轉速。由控制電路，便可實現當轉子轉速大於啟動轉速時熱水器啟動工作；在轉速小於啟動轉速時，熱水器停止工作。這樣熱水器啟動水壓一般設定在0．01 MPa，啟動水流量為3～5 L／min（需滿足熱水器標準對最高溫升的限制）。另外，由於水在永磁材料磁場切割下，變成磁化水，水中的含氧量增加，使人洗浴後感覺清爽。制動環的作用是停水時，制止高速旋轉的磁性轉子轉動，終止脈衝信號輸出。控制器接收不到脈衝信號，立即控制燃氣比例閥關閥，切斷氣源，防止幹燒。

　　霍爾水流量傳感器內部結構、分類和選型介紹

　　1、霍爾流量傳感器一般由葉輪，IC晶片和外殼組成

　　2、按材質分，有銅的和POM塑料2種，不鏽鋼的造價高，比較少見。


　　3、按接口大小分，有6mm外徑的，有10mm外徑的，有1/2「，3/4」，1「，11/2」，2「等等不同型號。下圖為1寸2分的。

　　4、在選擇的時候主要依據自己的管路的口徑大小，選擇相應大小的霍爾水流量傳感器即可。下圖為外徑10mm的。

　　5、傳感器的口徑越大，精度越差。精度最高的是口徑最小的。

　　6、需要說明的是每一款霍爾流量傳感器都有它的最小啟動流量，低於這個最小啟動流量的水流是無法測量到的。

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