霍尔传感器的寿命：无刷电机三部曲【大疆机甲大师】

序章：眼见为实，耳听为真
3分钟视频，秒懂80%无刷电机原理
无刷电机原理第一部：为什么选择无刷电机？可靠性
不光是机甲大师，包括无人机，大疆也基本选择了无刷电机。有刷电机，90%以上的故障都是出在碳刷上，这是由其设计本身所决定的，进灰、生锈、震动等情况，都可能导到接触不良，进而而引发问题。
寿命长
有刷电机，碳刷会磨损，需要定期更新，对于民用产品业说，这显然是不符合实际的；无刷电机则完全没有这方面的顾虑，几乎就是免维护的。
高效
这里的高效是指能量的转化率，无刷电机没有接触电阻，也没有碳刷这样的发热元件，电能的利用率高，可以高达90%；而有刷电机只能达到75%
因此无刷电机的运行时长上会有明显优势
散热
有刷电机，由于有很大一部分电能转换成了热能，因而必须做相应的散热设计。这样就会影响到产品的体积，增加产品的重量，无论是对无人机或是机器人来说，都是不可行的。
控制精度
?按一般的概念来说，有刷直流电机的控制精度高。但我们要动态的，辩证的看待事物。随着霍尔传感器的普及，与无刷电机完美搭配，精度问题已经解决。
第二部：无刷电机是如何测速的？霍尔效应
为了理解无刷电机的测速原理，首先请李永乐大帝给大家讲讲什么是霍尔效应
霍尔传感器
理解了李永乐老师的霍尔效应后，接下面我们看看，如何把霍尔效应应用在无刷电机测速的。
视频中拆解了机甲大师 S1上的M3508电机。
看完这两个视频，相信大家已经可以理解无刷电机的测速原理了，毕竟我们请了李永乐大帝客串授课。
第三部：电机与电调的连接
电机和电调之间是由两束线连接的
电源线：
红、黄、黑三色这束线，是电源线。电调将交变的电能传送到电机，驱动电机旋转。
信号线：
黑色的这一组扁线是信号线，将由霍尔传感器检测到的转速信号，传递给电调。
结语：
至此伙伴们的视线，已逐步由电机转移到电调。
电机是身体，电调是灵魂。
肯定有一部分伙伴们的正在开动脑筋：
为什么独立设计了电调？
电调又是由谁来控制的？
......
关注本栏目，迷底将陆续揭开
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霍尔传感器的寿命：霍尔传感器在车速传感器中的应用原理

一、霍尔开关集成电路的构成
霍尔开关集成电路把稳压器、霍尔电压发生器、信号放大器、信号变换器和输出驱动器都集中在一块芯片上。
1.工作原理
霍尔开关集成电路中的信号放大器将霍尔元件产生的幅值随磁场强度变化的霍尔电压UH 放大后再经信号变换器、驱动器进行整形、放大后输出幅值相等、频率变化的方波信号。
二、霍尔传感器的工作过程
当变速箱运转时，与之相耦合的传感器的轴随之旋转，与传感器轴一体的磁体也同步旋转，使得霍尔元件感应的磁场B发生变化，因而输出矩形波脉冲信号，该信号可作为仪表和EC U的车速里程信号。其每转的脉冲数等同于磁体上的磁对极数。
三、霍尔传感器的工作特点
1.工作电压范围宽
由于其内部已集成有稳压器，故其在4.5V-24V这样一个较宽的范围内均能正常工作。
具有高速响应特性及很高的工作频率
由于产生霍尔电压的条件与所感应磁体的变化速率无关，因而可以用来感应快速物体(磁体)的变化，工作频率可达100kilz 。
2.输出信号幅值不变
由于内部开关电路的作用，其输出幅度与感应物体 (磁钢 )的速度无关，不象常用的磁感应式传感器输出信号的幅度随速度的高低而变化，且低速时易产生信号丢失的现象。输出高低电平的占空比与磁体的占空比成一定程度的线性关系。
3.抗磁场干扰能力强
由于器件内部固有的磁滞特性，使得由于外来杂散磁场及本身的抖动而引起的磁场强度的少许变化，不会引发错误的输出信号。
四、常见车速传感器的技术要求
1.磁场强度
由于此传感器对占空比的要求不严，故而采用磁体直接嵌于旋转轴上的方式。磁钢的强度则根据霍尔开关集成电路的种类选择，考虑到温度对磁钢的影响，一般使磁钢的磁场强度大于使霍尔开关内部触发器翻转所要求的磁场强度100 GS以上。
2.磁钢的中心位置
旋转轴上磁钢的中心位置一般正对于霍尔集成电路的中心，这样可使磁场最大限度地通过霍尔元件的表面，使触发精度提高，如果安装时使霍尔集成电路及磁钢均倾斜安装 ，使它们之间存在一定的角度就会使降低有效磁场甚至于不能触发。
3.抗电气干扰
在汽车电气系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因此要求产品本身要具有较强的抗各种干 扰脉冲的能力，同时其输出也应不受脉冲干扰而引起输出信号的不稳定。经过对汽车电气
环境中各种干扰脉冲的分析，发现干扰脉冲主要通过传感器中霍尔集成电路的电源脚施以较高的电压而造成霍尔集成电路的损坏。因此 目前传感器的电源供给电路中都设计了一个稳压器，当外来干扰为正脉冲时，便把它钳位于稳压二极管的稳压值。当外来脉冲为负向脉冲时内部稳压二极管正向导通，负脉冲被钳位于二极管导通电压，从而有效地抑制干扰。
4.输出信号幅值
12V电源的电路一般要求输出信号幅值 ≥7.5V。该指标很容易满足。
5.使用强度和寿命
一般由元件的材料和结构来保证 。
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霍尔传感器的寿命：霍尔开关KHW

我公司生产的霍尔传感器KHW-03DB具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关，压力开关，里程表等，作为一种新型的电器配件。
霍尔传感器KHW-03DB具有无接触、无触点、低功耗、长寿命、耐候、响应频率等特点，可应用于磁控开关、接近开关，行程开关、压力开关，无刷电机、里程表等等各种场合。
技术参数
工作电压UB ５-２４V
持续电流      6-200mA
开关频率（HZ)  320K
短路保护      无
极性保护      有
防护等级   IP67
输出指示   LED红色
工作温度   -25到70℃
连接方式    1.2m，PVC电缆
外壳材料   黄铜
标题接近开关+型号特点：
电压波动保护功能，电源逆连接保护功能(DC)
过电流保护功能
寿命长，可靠性
有红灯，可辨别动作是否发生
经济性，容易操作
用途广泛，可代替 Micro 开关，Limit 开关
在电源电压直流10～30V 交流90～250V的范围内，可以直接驱动200mA以下的负荷 产品规格: 直流二线/三线
选型指南：
型号检测距离
mm检测方式电源电压
VDC负载电流
mA输出类型响应频率
KHz外形尺寸
mmKHP-01DB8磁铁10-PNP NO50M8*33KHP-02DB8磁铁10-PNP自锁50M8*33KHP-03DA8磁铁10-3020NPN NO50M8*33KHP-04DA8磁铁10-3020NPN自锁50M8*33KHP-06DB8磁铁10-NPN常闭50M8*33KHO-01DB8磁铁4-PNP NO50M8*33KHO-02DB8磁铁4-PNP自锁50M8*33KHO-03DA8磁铁4-2420NPN NO50M8*33KHO-04DA8磁铁4-2420NPN自锁50M8*33KHO-06DB8磁铁4-NPN常闭50M8*33KHM-03DA8磁铁4-2420NPN常开50M6*25/M8*15KHM-04DA8磁铁4-2420NPN自锁50M6*25/M8*15KHN-03DA8磁铁10-3020NPN常开50M6*25/M8*15KHN-04DA8磁铁10-3020NPN自锁50M6*25/M8*15KHL-01DB-C8磁铁4--400PNP NO50M12*42KHL-02DB-C8磁铁4--400PNP自锁50M12*42KHL-03DB-C8磁铁4--400NPN NO50M12*42KHL-04DB-C8磁铁4--400NPN 自锁50M12*42KHL-05DB-C8磁铁4--400PNP NC50M12*42KHL-06DB-C8磁铁4--400NPN NC50M12*42KHL-07DB-C8磁铁4--400PNP初开自锁50M12*42KHL-08DB-C8磁铁4--400NPN初开自锁50M12*42KHL-09DB-C8磁铁4-1520-200两线常开50M12*42KHW-01DB-C8磁铁14--400PNP NO50M12*42KHW-02DB-C8磁铁14--400PNP自锁50M12*42KHW-03DB-C8磁铁14--400NPN NO50M12*42KHW-04DB-C8磁铁14--400NPN 自锁50M12*42KHW-05DB-C8磁铁14--400PNP NC50M12*42KHW-06DB-C8磁铁14--400NPN NC50M12*42KHW-07DB-C8磁铁14--400PNP初开自锁50M12*42KHW-08DB-C8磁铁14--400NPN初开自锁50M12*42
我厂生产接近开关的主要特性：
采用IC提产品抗干扰性能
内置电源反接保护电路（DC3线型）
内置浪涌保护电路
内置过流保护电路（DC型）
寿命长，可靠性，经济且操作简单
通过红色LED灯可确认接近开关工作状态
IP67防护等级（IEC规格）
应用广泛，可替代微动开关及限位开关
接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机（plc)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器（即无触点开关），它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。
接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。
电感式接近开关由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。
是种频振荡型：用以检测各种金属体，灵敏度，频率响应快，重复定位精度，瞬变过程短，输出功率大,急电特性好，工作稳定可靠，使用寿命长等点。
红色LED显示可以检查传感器的状态。
经济并且简单的操作。
运用广泛，可替换小型开关和限位开关。
原理简介
具当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为
U=KIB/d
其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度,d是薄片的厚度。
由此可见,霍尔效应的灵敏度低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。
霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的,当B值达到一定的程度（如B1）时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和接近开关类似有NPN,PNP,常开型,常闭型,锁存型（双极性）,双信号输出之分。
防腐防偏控制器JG-PG11-DZM
接近开关BA30-E7010CX AC250VIP65
拉绳开关JG-BG12-DZMIP67
接近开关GT3-SK45R
接近开关LJA51--GK
跑偏开关WPKON-I IP65
拉绳开关JLK-A-II
接近开关 IM30N-15-PO-H3
打滑检测器TYSD-1
制样机光电开关OM18-K100VP6Q
声光报警器TBJ-150C
耐腐蚀接近开关LESOON-M30-15ND 工作电压:10-30VDC
接近开关LJM30T-15Z/NKS
接近开关HQ10-96AQH
耐温接近开关HQMW-3050ADK
限位开关DQX1-DF1/1、DQX1-DF1/2行程开关
接近开关NBN12-18GM50-E2-V1
限位开关MS330-11Y-M20-1366
拉线开关YHL-II220VAC5A
拉线开关WLK-L21J/NY�~450VAC/DC10A
跑偏开关SMPP02-485-W
接近开关LXJ6-10/30 90-250V 400mA 15mm
双向拉绳开关YHLS-I AC:380V/5A
CK-AD磁控开关|DC24V-AC220V
 

霍尔传感器的寿命：霍尔开关元件 使用寿命长、高响应频率的

深圳市劲拓达电子有限公司是集研发、生产与销售,代理为一体的新型技术型企业，致力于压力传感器、平膜片压力传感器、喷涂设备专用传感器、温度传感器、液位传感器、微差压传感器等各类传感器/变送器、自动化测控和系统集成领域的研发与设计及生产，技术力量雄厚，且具有先进的生产技术和完善的检测手段,同时也成功的与国际知名霍尔元件生产商-Magntek?麦格泰克签下代理协议，代理其公司旗下全线的霍尔元件产品（Magntek?麦格泰克一个EKOM品牌，超过十年的全球传感器技术巨头）在多年的奋斗发展中公司一直秉承着专业、诚信、信赖的经营理念，致力在传感技术、自动化系统领域提供世界一流的产品和服务?
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