ifm易福門傳感器1B50的工作原理

德國(guó)易福門電子成立于1969年底，從公司成立以來(lái)我們一直在不斷地發(fā)展壯大,。2009年企業(yè)已在范圍內(nèi)擁有3千3百多名員工,，并取得了約3億4千多歐元的銷售業(yè)績(jī)。易福門為所有要求工業(yè)自動(dòng)化的行業(yè)提供產(chǎn)品和系統(tǒng),?？蛻魪囊赘ｉT得到的不僅僅是現(xiàn)成的方案，而是特別根據(jù)客戶行業(yè)的要求量身制做的位置傳感器,、流量傳感器,、通信和控制系統(tǒng)以及安全技術(shù)領(lǐng)域等產(chǎn)品范圍的方案。
易福門的座右銘是朝著既定的目標(biāo)不斷地發(fā)展,，易福門追求的不是技術(shù)可行性的發(fā)展,，而是符合客戶利益的理性發(fā)展。易福門在此基礎(chǔ)上用易福門的技術(shù)制定符合技術(shù)及經(jīng)濟(jì)利益的方案,。
易福門電子在德國(guó)和美國(guó)的公司從事研發(fā)和生產(chǎn),。企業(yè)的行政和銷售管理位于德國(guó)魯爾區(qū)的艾森市，銷售分公司遍布重要的區(qū)域和國(guó)家,。
1969年易福門新研發(fā)的品牌產(chǎn)品"efector"接近傳感器的推廣應(yīng)用奠定了易福門成功故事的基礎(chǔ),。
易福門電子的成功得益于企業(yè)許多具有專業(yè)技能且辛勤工作的員工。員工所具備的與社會(huì)交往能力相連的專業(yè)技術(shù),、工作經(jīng)驗(yàn)和效率確保了易福門電子成功的發(fā)展壯大,。
公司簡(jiǎn)介檢測(cè)與控制——自1969年成立以來(lái)，易福門就一直致力于優(yōu)化幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)過程,，并躋身自動(dòng)化領(lǐng)域的之一,。公司在70多個(gè)國(guó)家擁有4300多名員工，主要為機(jī)械制造等行業(yè)提供研發(fā)和,，用戶超過約10萬(wàn)家,。
廣泛的產(chǎn)品線

ifm易福門傳感器1B50的工作原理極其廣泛的產(chǎn)品線是易福門公司的強(qiáng)項(xiàng)之一，其中不僅涵蓋標(biāo)準(zhǔn)解決方案,，而且還能滿足個(gè)別行業(yè)的特殊要求,。1969年這家家族企業(yè)發(fā)明了基于薄膜技術(shù)的電感式接近傳感器,，從此走上了成功的道路。今天,，“efector”品牌成為了位置與流體傳感器,、物體識(shí)別、診斷和識(shí)別系統(tǒng)的代名詞,，而“ecomat”品牌則是網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)的杰出結(jié)果,。
"德國(guó)制造的品質(zhì)
作為第二代家族經(jīng)營(yíng)企業(yè)，易福門公司總部設(shè)在德國(guó)艾森市,，其研發(fā)和生產(chǎn)基地位于泰特南市康斯坦斯湖邊,，后者是一個(gè)與德國(guó)密不可分的工業(yè)重鎮(zhèn)。德國(guó)制造——易福門的7844種產(chǎn)品88%是在這里生產(chǎn)的,。公司有450多名員工在這里從事研發(fā)工作,，并與多所學(xué)、創(chuàng)業(yè)公司密切合作,，取得了580多項(xiàng),、約440有效和申請(qǐng)以及面向未來(lái)的創(chuàng)新產(chǎn)品解決方案。這些成果為所有產(chǎn)品提供有力的保障,。
這一成功理念的背后有大約1060名銷售工程師所組成的銷售團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)大支持,。他們了解市場(chǎng)的*需求和不同國(guó)家的特點(diǎn)，為每一位顧客提供個(gè)性化服務(wù),，代表著易福門的風(fēng)貌,。依托這一戰(zhàn)略，易福門兼具了一個(gè)中型家族企業(yè)的靈活性和公司集團(tuán)的性和創(chuàng)新實(shí)力,。因此在2011年,，易福門取得了5.7億歐元的銷售業(yè)績(jī)。
德國(guó)易福門霍爾式傳感器
(1)霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理
霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其他形式的霍爾式傳感器都是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的傳感器,。
1)霍爾效應(yīng)：霍爾效應(yīng)(HallEffect)是美國(guó)約翰?霍普金斯大學(xué)物理學(xué)家霍爾博士(Dr．E．H．Hall)于1879年首先發(fā)現(xiàn)的,。他發(fā)現(xiàn)把一個(gè)通有電流I的長(zhǎng)方體形白金導(dǎo)體垂直于磁力線放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中時(shí)(見圖2-27)，在白金導(dǎo)體的兩個(gè)橫向側(cè)面上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向的電壓UH,，當(dāng)取消磁場(chǎng)時(shí),，電壓立即消失。該電壓后來(lái)稱為霍爾電壓,，UH與通過白金導(dǎo)體的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比,，即(見下頁(yè)）
利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱為霍爾元件，利用霍爾元件制成的傳感器稱為霍爾式傳感器,。利用霍爾效應(yīng)不僅可以通過接通和切斷磁場(chǎng)來(lái)檢測(cè)電壓,，而且可以檢測(cè)導(dǎo)線中流過的電流，因?yàn)閷?dǎo)線周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與流過導(dǎo)線的電流成正比關(guān)系。20世紀(jì)80年代以來(lái),，汽車上應(yīng)用的霍爾式傳感器與日劇增,，主要原因在于霍爾式傳感器有兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：一是輸出電壓信號(hào)近似于方波信號(hào)；二是輸出電壓高低與被測(cè)物體的轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),?；魻柺絺鞲衅髋c磁感應(yīng)式傳感器不同的是需要外加電源。
2)霍爾式傳感器基本結(jié)構(gòu)：霍爾式傳感器主要由觸發(fā)葉輪,、霍爾集成電路、導(dǎo)磁鋼片(磁軛)與*磁鐵等組成,。觸發(fā)葉輪安裝在轉(zhuǎn)子軸上,，葉輪上制有葉片(在霍爾式點(diǎn)火系統(tǒng)中，葉片數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等),。當(dāng)觸發(fā)葉輪隨轉(zhuǎn)子軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，葉片便在霍爾集成電路與*磁鐵之間轉(zhuǎn)動(dòng)?；魻柤呻娐酚苫魻栐?、放大電路、穩(wěn)壓電路,、溫度補(bǔ)償電路,、信號(hào)變換電路和輸出電路等組成。
3)霍爾式傳感器工作原理：當(dāng)傳感器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，觸發(fā)葉輪的葉片便從霍爾集成電路與*磁鐵之間的氣隙中轉(zhuǎn)過：當(dāng)葉片離開氣隙時(shí),，*磁鐵的磁通便經(jīng)霍爾集成電路和導(dǎo)磁鋼片構(gòu)成回路，此時(shí)霍爾元件產(chǎn)生電壓(UH=1．9～2．0V),，霍爾集成電路輸出級(jí)的晶體管導(dǎo)通,，傳感器輸出的信號(hào)電壓U0為低電平(實(shí)測(cè)表明：當(dāng)電源電壓Ucc=14．4V或5V時(shí)，信號(hào)電壓U0=0．1～0．3V),。
當(dāng)葉片進(jìn)入氣隙時(shí),，霍爾集成電路中的磁場(chǎng)被葉片旁路，霍爾電壓UH為零,，集成電路輸出級(jí)的晶體管截止,，傳感器輸出的信號(hào)電壓U0為高電平(實(shí)測(cè)表明：當(dāng)電源電壓Ucc=14．4V時(shí)，信號(hào)電壓U0=9．8V,；當(dāng)電源電壓Ucc=5V時(shí),，信號(hào)電壓U0=4．8V)。
(2)捷達(dá),、桑塔納轎車霍爾式凸輪軸位置傳感器
1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：捷達(dá)AT和GTx,、桑塔納2000GSi型轎車采用的霍爾式凸輪軸位置傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸的一端，結(jié)構(gòu)如圖2-28所示。它主要由霍爾信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)轉(zhuǎn)子組成,。信號(hào)轉(zhuǎn)子又稱為觸發(fā)葉輪,，安裝在進(jìn)氣凸輪軸上，．用定位螺栓和座圈定位固定,。信號(hào)轉(zhuǎn)子的隔板又稱為葉片,，在隔板上制有一個(gè)窗口，窗口對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)為低電平信號(hào),，隔板(葉片)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)為高電平信號(hào),。霍爾式信號(hào)發(fā)生器主要由霍爾集成電路,、*磁鐵和導(dǎo)磁鋼片等組成,。霍爾集成電路由霍爾元件,、放大電路,、穩(wěn)壓電路、溫度補(bǔ)償電路,、信號(hào)變換電路和輸出電路等組成,。霍爾元件用硅半導(dǎo)體材料制成,，與*磁鐵之間留有0．2～0．4mm的間隙,，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨進(jìn)氣凸輪軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隔板和窗口便從霍爾集成電路與*磁鐵之間的氣隙中轉(zhuǎn)過,。
該傳感器接線插座上有三個(gè)引線端子,，端子1為傳感器電源正子，與控制單元端子62連接：端子2為傳感器信號(hào)輸出端子,，與控制單元端子76連接：端子3為傳感器電源負(fù)子,，與控制單元端子67連接。
2)工作情況：由霍爾式傳感器工作原理可知,，當(dāng)隔板(葉片)進(jìn)入氣隙(即在氣隙內(nèi))時(shí),，霍爾元件不產(chǎn)生電壓，傳感器輸出高電平(5V)信號(hào),；當(dāng)隔板(葉片)離開氣隙(即窗口進(jìn)入氣隙)時(shí),，霍爾元件產(chǎn)生電壓。傳感器輸出低電平信號(hào)(0．1V),。凸輪軸位置傳感器輸出的信號(hào)電壓與曲軸位置傳感器輸出的信號(hào)電壓之間的關(guān)系如圖2-29所示,。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)兩圈(720。),，霍爾式傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一圈(360,。),，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)和一個(gè)高電平信號(hào)，其中低電平信號(hào)對(duì)應(yīng)于氣缸1壓縮上止點(diǎn)前一定角度,。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),，磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器(CPS)和霍爾式凸輪軸位置傳感器(CIS)產(chǎn)生的信號(hào)電壓不斷輸入電子控制單元(ECU)。當(dāng)ECU同時(shí)接收到曲軸位置傳感器大齒缺對(duì)應(yīng)的低電平(15,。)信號(hào)和凸輪軸位置傳感器窗口對(duì)應(yīng)的低電平信號(hào)時(shí),，便可識(shí)別出此時(shí)為氣缸1活塞處于壓縮行程、氣缸4活塞處于排氣行程,，并根據(jù)曲軸位置傳感器小齒缺對(duì)應(yīng)輸出的信號(hào)控制點(diǎn)火提前角,。電子控制單元識(shí)別出氣缸1壓縮上止點(diǎn)位置后，便可進(jìn)行順序噴油控制和各缸點(diǎn)火時(shí)刻控制,。