为了开发适用于矿山恶劣环境中的跑车保护装置的速度传感器，分析了现有的跑车速度检测方法。简要描述霍尔传感器的工作原理的基础上，提出了一种采用双霍尔传感器的速度检测方法，并给出了用PLC软件编写的主程序。方法可以同时检测主卷扬机的行进方向，速度和深度，从而为跑车保护器提供了一种新的检测方案。
时，建议根据地下煤矿的运行环境，为霍尔传感器选择合适的防爆抗干扰设计，并为安装提供建议。
际应用。煤矿的生产中，它也用作汽车的倾斜轴，在举升人员时，倾斜井中的锁定装置和跑车保护装置必须正常打开并可靠地锁定。每个倾斜的道路上，根据汽车的倾斜度和长度，通常会根据MT933-2005“跑车保护装置技术要求”的要求安装许多跑车保护器。板。矿车靠近运动车辆的保护装置时，在远程行驶时会打开和关闭;如果矿车的运行速度大于5 m / s，则认为是一场跑车事故：保持车门关闭，拦截矿山车辆并防止其行驶。续运行[1]。此，检测矿车的行驶位置，转向和速度是跑车保护装置的关键技术问题。前，常见的速度位置检测方法包括光电开关，多普勒雷达，轨迹检测，恒温阀芯地面感应线圈，光电编码器和霍尔效应开关。中，由于井下工作环境，光电编码器技术等因素，很少使用地基感测线圈和地基感测线圈的方法。熟，支持软件完善，抗电磁干扰性强并且被广泛使用[2]，但是由于光电编码器必须安装在提升绞盘旋转轴的轴端而且小绞车没有裸露的末端，因此不能在小绞车升起的道路上使用。于矿用绞车的技术进步，各种绞车保护系统得到了广泛应用：大型绞车的电动机，齿轮箱和鼓在工厂安装了速度检测单元，而速度检测单元必须用于保护系统；无法安装跑车保护套中使用的光电编码器。于上述实际情况，开发非接触磁场敏感型开关输出速度传感器是开发跑车保护装置的主要任务。尔效应开关（霍尔效应传感器）具有非接触式接触，对磁场敏感和开关输出的优点。本文中，两个霍尔效应传感器用于提供两个相位差为90°的脉冲信号，以检测主提升绞车的方向，速度和深度。文介绍的霍尔效应传感器结构简单，运行可靠，成本低廉，为跑车保护装置提供了一种新的检测检测方案。半导体晶片施加可控制的电流I，并且在晶片的垂直方向上施加磁感应强度为B的均匀磁场，并在半导体晶片中产生电位差为UH的霍尔电压。
直于电流和磁场的方向。称为霍尔效应。用霍尔效应和相关外围电路的传感器称为霍尔传感器[3]。尔效应传感器根据输出模式分为线性型和脉冲型。们使用的霍尔传感器是脉冲类型，也称为霍尔效应开关。
尔开关主要由稳压器，霍尔元件，恒温阀芯差分放大器，施密特触发器和输出级组成。外部磁场的作用下，当磁感应B超过导通阈值（工作点）时，霍尔效应开关的输出管被激活并输出低电平。后，值B再次增加并保持激活状态。果施加的磁场值B减小到触发点（释放点），则输出管将停用，并且输出为高电平。作点与释放点之间存在差异（返回），可以有效提高霍尔效应开关的抗干扰能力。尔开关发送一个脉冲信号，该信号的频率与磁场变化的频率相同，受霍尔元件的响应频率限制，并且输出幅度与输出电路及其电源有关。作。铁和霍尔元件之间有两种常见的相对运动类型：相对闭合和相对旋转。图1所示，相对接近：电磁钢沿霍尔传感器轴向移动，接近或远离霍尔传感器的前面。图2所示，相对旋转类型：电磁钢沿霍尔传感器的径向方向以与霍尔传感器的端面固定的距离作为旋转半径移动。车的保护工作时，必须检测矿车的速度及其方向和位置，因此实际设计中使用了两个霍尔效应开关并排布置。
绞车上起，电磁钢穿过火。素，如图3所示。感器A和B是图3中的霍尔传感器。电磁钢向端面的左右移动时，两个传感器Hall A和B可以检测周围磁场的变化，从而发出开关信号。电磁钢移动到端面的左右时，图2中显示了A和B两个霍尔效应传感器的输出信号的时间关系图。
4.当磁体移动到图3的位置1时，霍尔传感器A的输出开关信号为高。电磁钢移动到图3中的位置2时，输出开关信号A和B都为高电平。磁体移动到图3的位置3时，霍尔传感器A的输出开关信号变小。电磁钢移向图3的位置4时，两个霍尔效应传感器A和B.的输出信号均为低电平，因此两个霍尔效应传感器传递的开关信号A和B仍然有90°的相位差？计数和计时功能可以编写一个程序，该程序可以准确地检测电磁钢的方向和速度，并通过计算获得绞车的行进深度。
公式（1）中，v是电磁钢的位移速度； L是图3中电磁钢的位置2和位置3之间的距离； l是两个霍尔效应传感器之间的距离。t与电磁钢的尺寸和传感器的相对距离有关，l与传感器的机械结构有关，v与电磁钢的移动速度有关。L≤l时，两个传感器A和B不能发送相位差为90的信号，从而失去了双传感器的感觉。
t小于PLC软件的运行周期时，相位差信号将丢失并且PLC将无法准确计数。面的分析表明，诸如电磁钢的尺寸和行进速度，传感器的机械结构以及PLC软件的操作周期等因素会影响传感器的使用条件。下要素结合实际运行情况，PLC的运行周期为20 ms，单个霍尔传感器对应于M8×1外螺纹圆柱体的结构，电磁钢尺寸约为30 mm×3，然后：在设计条件下，电磁钢安装在提升绞盘上。电磁钢与绞车一起工作时，其线速度必须小于1.1 m / s。
设计PLC软件时，其主要目的是检测两个AB信号之间的相位差并确定相位差的方向[4]。山的环境复杂，有爆炸性气体。此，霍尔开关必须采用相应的防爆类型。于每个跑车防护装置均使用双霍尔开关，以降低成本并提高组件的通用性，因此，在地下使用时，霍尔开关采用图5所示的防爆防爆结构[5]。]。尔效应开关体积小，功耗低，并且在操作过程中不会产生高温或火花。爆外壳直接通过电缆插入。了提高霍尔元件的灵敏度，防爆外壳由黄铜或不锈钢[1-2]制成。于变速拖动技术广泛用于控制绞车，因此严重的干扰传导并辐射到井下。跑车保护器中使用霍尔效应传感器时，尤其是在使用高速计数器进行采样时，应特别注意解决电磁干扰问题[6]。尔效应传感器电源电路使用隔离变压器和电抗器的组合，如图6所示，以减少由电源中的逆变器产生的高频分量[ 1-2]。感器输出环路通过图7所示的光耦合器与PLC输入隔离，该光电耦合器可用于电气隔离，并允许霍尔传感器匹配控制器的输入。有不同工作电压的PLC。实际使用土壤的环境中，干扰信号主要是低频信号。尔传感器信号线应为屏蔽铜编织电缆，并且应选择单点接地方法进行布线。于地下电气设备已连接至安全接地，因此在连接电缆时，不得将屏蔽层连接至防爆外壳。
果不可能，请减小传感器外壳与其他设备之间的电位差，以减少干扰源。了减小电磁钢的线速度，通常需要将电磁钢以较小的旋转半径安装在绞盘线圈的轴上，并且同时选择传感器。尔的外径应尽可能小。软件设计中，尽可能使用具有较小指令周期的指令来简化软件流程并压缩操作周期。实际工作条件无法响应速度时，可以使用PLC的高速计数器进行计数和同步。文介绍了霍尔传感器的工作原理，并提出了一种利用双霍尔传感器的检测方法来检测矿车速度和位置的方法，以保护跑车。个霍尔传感器用于提供两个90°的相位差。冲信号，编写相应PLC的程序，解决仅检测到一个霍尔开关时电气和机械干扰引起的数据错误问题，在实际应用和设计中分析相关因素在矿井瓦斯环境中使用的答案。爆霍尔传感器提供了一种独特的方式来检测跑车护板的主提升绞车的方向，速度和深度。传感器开发的跑车保护装置完全符合“煤矿安全生产规定”和MT933-2005“跑车保护装置技术要求”的要求。”，并为煤矿的生产和运输提供了一种全新的保护装置。着煤炭工业的发展和安全生产意识的增强，这种跑车保护装置具有广阔的市场前景。了提高设备的可靠性，霍尔传感器必须具有自检功能。果发生故障，它必须通过控制器将警报信号发送到控制器（PLC）和集中控制中心的设备监视系统。息这是现代矿山建设中跑车保护装置发展的方向。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com