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可以利用线性霍尔元件设计一种体积小、造价低廉、检测范围可以调节的小型非接触式接近开关，并对接近开关进行检测范围调整做了分析。经试用，该接近开关取得了较好的效果。
目前市场上所出售的位置检测传感器普遍存在体积大、测量范围小、测量范围基本固定的缺点而不适用于直线驱动并联机构的极限位置检测，因此课题组设计并制作了基于线性霍尔元件的检测范围可调接近开关。这种接近开关可以把机械安装位置的微调转换为对电器元件参数的调整，即可以通过调节电器元件的参数实现传感器检测范围的调整，这样，降低了对传感器安装精度的要求，易于实现并联机构四个分支杆初始极限位的统一调整。 这种接近开关的外观尺寸较小，必要时检测开关的测量敏感元件 HX6659-A 可以和测量电路分离使用，应用机构中安装空间狭小的场所。该传感器经一段时间的试用，工作可靠、效果较好。
1 线性霍尔元件 霍尔器件是一种以霍尔效应为工作基础的磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在 1879 年发现的，是指在一块通电的半导体薄片上，加上和薄片表面垂直的磁场 B，在薄片的横向两侧会出现一个电压。UN 称为霍尔电压，电极 c 与电极 d 间通以工作电流I，电极 a 与电极 b 间取出霍尔电压 UNI。在 I恒定时，霍尔电压 UN 与磁场强度 B 成正比。 本接近开关采用线性霍尔元件 HX6659-A。HX6659-A 供电电压DC5V，典型供电电流 3.3-5mA，灵敏度 1.50mV/G，带宽 23KHz，输出阻抗 50Ω，静态输出电压典型值 2.5V，噪声 90μV。是华芯公司的明星霍尔产品，被广泛用于位置、速度检测等方面。
2 电路工作原理 基于线性霍尔元件的检测范围可调接近开关的电路原理图如图1 所示。接近开关的测量敏感元件采用线性霍尔传感器 HX6659-A，移动副的移动部件带动磁钢运动，霍尔元件固定于移动副的固定部件上。当移动副移动部件带动磁钢向霍尔元件方向移动时，影响霍尔元件所受磁场强度。霍尔元件感受到磁钢磁场强度的变化，改变输出端引脚 3 的输出电压。用户设定与接近开关检测范围相对应的电压阀值，通过电压比较器与霍尔元件的输出电压进行比较。 当移动副移动部件带着磁钢向 HX6659-A 靠近时，HX6659-A 输出引脚的电压输出值增加，运算放大器同相输入端输入电压 V+ 增加，当 V+ 大于用户设定阀值 V- 时，运算放大器输出发生偏转，光电耦合器 TIL117 的发光二极管正向导通发光，使得 TIL117 光敏三极管饱和，拉低 limit output 点电位，输出有效信号。 本系统使用运算放大器作为霍尔元件的输出电压和用户设定检测范围的开环比较，提高检测电路的输入阻抗及系统的响应速度。通过光电耦合器与运动控制卡等后续电路隔离实现 OCL输出，与市场上通用的接近开关输出相匹配。
3 检测范围设定 HX6659-A 的输出电压代表移动副的移动距离，接入运算放大器的通向输入端。用户通过调节精密可调电阻 R6 的阻值改变运算放大器的反向输入端输入电压 V-，作为位置检测传感器的设定值。其中： （1）根据实验测得磁场方向不发生改变时 HX6659-A 输出电压范围为（+2.56V，+4.85V）。根据系统运行时工作电流小，能耗较低的原则兼顾电器元器件的电器参数分别取 R2、R7 为 1KΩ，R6 取值 50 KΩ，供电电压取 5V。
目前市场上所出售的位置检测传感器普遍存在体积大、测量范围小、测量范围基本固定的缺点而不适用于直线驱动并联机构的极限位置检测，因此课题组设计并制作了基于线性霍尔元件的检测范围可调接近开关。这种接近开关可以把机械安装位置的微调转换为对电器元件参数的调整，即可以通过调节电器元件的参数实现传感器检测范围的调整，这样，降低了对传感器安装精度的要求，易于实现并联机构四个分支杆初始极限位的统一调整。 这种接近开关的外观尺寸较小，必要时检测开关的测量敏感元件 HX6659-A 可以和测量电路分离使用，应用机构中安装空间狭小的场所。该传感器经一段时间的试用，工作可靠、效果较好。
1 线性霍尔元件 霍尔器件是一种以霍尔效应为工作基础的磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在 1879 年发现的，是指在一块通电的半导体薄片上，加上和薄片表面垂直的磁场 B，在薄片的横向两侧会出现一个电压。UN 称为霍尔电压，电极 c 与电极 d 间通以工作电流I，电极 a 与电极 b 间取出霍尔电压 UNI。在 I恒定时，霍尔电压 UN 与磁场强度 B 成正比。 本接近开关采用线性霍尔元件 HX6659-A。HX6659-A 供电电压DC5V，典型供电电流 3.3-5mA，灵敏度 1.50mV/G，带宽 23KHz，输出阻抗 50Ω，静态输出电压典型值 2.5V，噪声 90μV。是华芯公司的明星霍尔产品，被广泛用于位置、速度检测等方面。
2 电路工作原理 基于线性霍尔元件的检测范围可调接近开关的电路原理图如图1 所示。接近开关的测量敏感元件采用线性霍尔传感器 HX6659-A，移动副的移动部件带动磁钢运动，霍尔元件固定于移动副的固定部件上。当移动副移动部件带动磁钢向霍尔元件方向移动时，影响霍尔元件所受磁场强度。霍尔元件感受到磁钢磁场强度的变化，改变输出端引脚 3 的输出电压。用户设定与接近开关检测范围相对应的电压阀值，通过电压比较器与霍尔元件的输出电压进行比较。 当移动副移动部件带着磁钢向 HX6659-A 靠近时，HX6659-A 输出引脚的电压输出值增加，运算放大器同相输入端输入电压 V+ 增加，当 V+ 大于用户设定阀值 V- 时，运算放大器输出发生偏转，光电耦合器 TIL117 的发光二极管正向导通发光，使得 TIL117 光敏三极管饱和，拉低 limit output 点电位，输出有效信号。 本系统使用运算放大器作为霍尔元件的输出电压和用户设定检测范围的开环比较，提高检测电路的输入阻抗及系统的响应速度。通过光电耦合器与运动控制卡等后续电路隔离实现 OCL输出，与市场上通用的接近开关输出相匹配。
3 检测范围设定 HX6659-A 的输出电压代表移动副的移动距离，接入运算放大器的通向输入端。用户通过调节精密可调电阻 R6 的阻值改变运算放大器的反向输入端输入电压 V-，作为位置检测传感器的设定值。其中： （1）根据实验测得磁场方向不发生改变时 HX6659-A 输出电压范围为（+2.56V，+4.85V）。根据系统运行时工作电流小，能耗较低的原则兼顾电器元器件的电器参数分别取 R2、R7 为 1KΩ，R6 取值 50 KΩ，供电电压取 5V。