传感器原理特性与继电驱动电路设计技巧

作者:我来也 日期:2018-1-11 11:00:13 人气:18

传感器是一种电子操控器材,它具有操控系统(又称输入回路)和被操控系统(又称输出回路),一般应用于主动操控电路中,它实际上是用较小的电流去操控较大电流的一种“主动开关”。故在电路中起着主动调理、安全保护、变换电路等效果。

传感器的继电特性

传感器的输入信号 x 从零接连添加到达衔铁开端吸合时的动作值 xx,传感器的输出信号立刻从 y=0 跳动y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合,输入量 x 持续增大,输出信号 y 将不再起改变。当输入量 x 从某一大于 xx 值下降到xf,传感器开端开释,常开触点断开。我们把传感器的这种特性叫做继电特性,也叫传感器的输入-输出特性。

一、传感器(relay)的作业原理和特性

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1、电磁传感器的作业原理和特性

电磁式传感器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只需在线圈两头加上必定的电压,线圈中就会流过必定的电流,然后发生电磁效应,衔铁就会在电磁力招引的效果下战胜回来绷簧的拉力吸向铁芯,然后带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在绷簧的反效果力返

回本来的方位,使动触点与本来的静触点(常闭触点)开释。这样吸合、开释,然后到达了在电路中的导通、切断的意图。关于传感器的“常开、常闭”触点,能够这样来区别:传感器线圈未通电时处于断开状况的静触点,称为“常开触点”;处于接通状况的静触点称为“常闭触点”。

2、电路原理

传感器是一种当输入量改变到某必定值时,其触头(或电路)即接通 或分绝交直流小容量操控回路。

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由永久磁铁坚持开释状况,加上作业电压后,电磁感应使衔铁与永久磁铁发生招引和排挤力矩,发生向下的运动,最终到达吸合状况。

3、 晶体管驱动驱动电路

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当晶体管用来驱动传感器时,引荐用NPN三极管。详细电路如下:

当输入高电平时,晶体管T1饱满导通,传感器线圈通电,触点吸合。

当输入低电平时,晶体管T1截止,传感器线圈断电,触点断开。

电路中各元器材的效果:晶体管T1为操控开关;电阻R1首要起限流效果,降低晶体管T1功耗;电阻R2使晶体管T1牢靠截止;二极管D1反向续流,为三极管由导通转向关断时为传感器线圈中的供给泄放通路,并将其电压箝位在+12V上。

4、集成电路驱动电路

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目前已运用多个驱动晶体管集成的集成电路,运用这种集成电路能简化驱动多个传感器的印制板的规划进程。现在我司所用驱动传感器的集成电路首要有TD62003AP。

当2003输入端为高电平时,对应的输出口输出低电平,传感器线圈两头通电,传感器触点吸合;

当2003输入端为低电平时,对应的输出口呈高阻态,传感器线圈两头断电,传感器触点断开。

012ednc2018011024V 传感器的驱动电路

传感器串联 RC 电路:这种方式首要应用于传感器的额外作业电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时,传感器线圈因为自感现象会发生电动势阻止线圈中电流的增大,然后延长了吸合时刻,串联上 RC 电路后则能够缩短吸合时刻。原理是电路闭合的瞬间,电容 C 两头电压不能骤变可视为短路,这样就将比传感器线圈额外作业电压高的电源电压加到线圈上, 然后加快了线圈中电流增大的速度,使传感器敏捷吸合。电源安稳之后电容 C 不起效果,电阻 R 起限流效果。

二、传感器额外作业电压的选择

传感器额外作业电压是传感器最首要的一项技术参数。在运用传感器时,应该首要考虑地点电路(即传感器线圈地点的电路)的作业电压,传感器的额外作业电压应等于地点电路的作业电压。

一般地点电路的作业电压是传感器额外作业电压的0.86。留意地点电路的工件电压千万不能超过传感器额外作业电压,不然传感器线圈简单焚毁。别的,有些集成电路,例如NE555电路是能够直接驱动传感器作业的,而有些集成电路,例如 COMS 电路输出电流小,需求加一级晶体管扩大电路方可驱动传感器,这就应考虑晶体管输出电流应大于传感器的额外作业电流。

1、晶体管驱动电路

当晶体管用来驱动传感器时,必须将晶体管的发射极接地。详细电路如下:

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2 、原理简介

NPN 晶体管驱动时:当晶体管 T1基极被输入高电平时,晶体管饱满导通,集电极变为低电平,因而传感器线圈通电,触点 RL1吸合。当晶体管 T1基极被输入低电平时,晶体管截止,传感器线圈断电,触点 RL1断开。

小结:

本文介绍了传感器的作业原理以及传感器的驱动电路,驱动电路的规划要根据所用传感器线圈的吸合电压和电流而定,必定要大于传感器的吸合电流才能使传感器牢靠地作业。

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