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文檔簡介

1.霍爾傳感器霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器。霍爾效應是磁電效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。后來人們發現半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這一現象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。轉子位置傳感器轉子位置傳感器安裝在驅動電機內部，起著檢測轉子磁極位置、為逆變器提供正確換向信息的重要作用。轉子位置傳感器主要包括磁敏式（霍爾傳感器）、光電式（光電編碼器）和電磁式（旋轉變壓器）。轉子位置傳感器1）霍爾效應當放在磁場中的半導體基片中通過與磁場垂直的電流時，半導體基片中的電子將受到電磁力（洛倫茲力）的作用，使電子聚集于半導體基片的一側成為負極，而半導體基片的另一側則因為失去電子而成為正極。2）霍爾電壓霍爾電壓可用下式表達：UH=RH式中，RH為霍爾常數；I為控制電流；B為磁感應強度；d為霍爾元件的厚度。3）霍爾傳感器的工作原理霍爾傳感器以霍爾效應為工作基礎，一般是由霍爾元件和其附屬電路組成的集成傳感器，用它可以檢測磁場變化。永磁同步電機的轉子為永磁體。通過霍爾傳感器可以檢測轉子磁場強度，確定轉子位置。霍爾傳感器在永磁交流電機上的應用如圖2-9所示。轉子位置傳感器圖2-9霍爾傳感器在永磁交流電機上的應用霍爾電壓隨磁感應強度的變化而變化：磁場越強，電壓越高；磁場越弱，電壓越低。霍爾電壓值很小，通常只有幾毫伏，但經集成電路中的放大器就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。霍爾傳感器的輸出波形為矩形脈沖，是一種數字信號，因此霍爾傳感器表現為具有開關特性的磁開關。霍爾傳感器的工作原理及輸出波形如圖2-10所示。轉子位置傳感器圖2-10霍爾傳感器的工作原理及輸出波形2.光電編碼器光電編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是目前應用最多的編碼器。光電編碼器由光柵盤和光電檢測轉子組成。光電編碼器的結構組成及輸入、輸出波形如圖2-11所示。轉子位置傳感器圖2-11光電編碼器的結構組成及輸入、輸出波形3.旋轉變壓器旋轉變壓器簡稱旋變，是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的器件。當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角呈余弦函數關系，或保持一定比例關系，或在一定轉角范圍內與轉角呈線性關系。旋轉變壓器的結構組成及輸出波形如圖2-12所示。轉子位置傳感器圖2-12旋轉變壓器的結構組成及輸出波形旋轉變壓器的功用主要是檢測電機轉子位置，控制器編碼后可以獲知電機轉速。旋轉變壓器的構造如圖2-13所示，傳感器線圈固定在殼體上，信號齒圈固定在轉

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