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霍尔元件在液位控制器中的应用

产品时间:2020-06-29 13:41

简要描述:

背景介绍: 随着经济的不断发张,人民生活水平的不断提高,给环境带来了很大的影响。近年来,世界上多个国家出现缺水,水污染严重等问题。当中,水污染尤为严重,不管是在城市还...

详细介绍

背景介绍:


随着经济的不断发张,人民生活水平的不断提高,给环境带来了很大的影响。近年来,世界上多个国家出现缺水,水污染严重等问题。当中,水污染尤为严重,不管是在城市还是农村都普遍存在水质方面的问题。水污染严重,是有很多因素-起导致,比如人们垃圾把垃圾扔到河流中,有的工厂直接将工业废水排放到河流中,还有就是排污不及时等,日积月累,污水处理已经成为了一个比较严重棘手的问题。本次课题设计的题目为用霍尔开关电路设计的污水液位控制器,将运用霍尔型芯片设计出一一种智能,稳定,可靠,方便的一-种用于污水排泄的液位控制器。

霍尔元件介绍:

HX251采用斩波稳定技术,霍尔开关可以被看作是一个类似于惠斯通电桥.电阻组合电路,大部分的偏移电压是由于不匹配的电阻产生的. HX251采用稳定的斩波电路,高频率的使用内部时钟来减少由于温度和物理的偏见或脉冲电压引起的应力。外加磁场时,通过改变方向,通过霍尔电流平面可以消除其他--些影响因素。这个信号将被捕获和采样保持电路使用低偏移双极电路为进一步的信号处理。工艺生产装置具有霍尔极稳定的输出电压,而不受温度和身体的压力。因此,相对高的采样频率的使用可以提高信号的处理能力。HX251 的工作:当磁场强度大于工作点Bops (或小于 Bopn )时,HX251输出为低电平(输出开启);输出开启后,输出电流下降至1mA,输出电压表示为Vout(on)。当磁场强度小于释放点Brps (或大于Brpn)时,HX251 输出为高电平(输出关闭)。磁场工作点和释放点确定了器件的磁滞区间(Bhys),即使在有机械振动和电噪声的情况下,也能转换输出。重要的是HX251具有全极性的传感技术,无论是南极还是北极靠近,都能使其工作,设计中的浮球在污水中难以保持以固定磁极靠近传感芯片,因此此次设计采用HX251全极霍尔元件是最理想的。根据电路实行课题接线,其中主要的逻辑关系,各个器件运行先后顺序,需要了解清楚。重点在于电路的接线,要合理安排电路版面, 达到美观,简洁安全工作的要求。
 
 

结构设计绘图:

如下图:  1- 2:HX251,  3:隔水密封塑料管, 4:磁性浮球 5:细尼龙绳6:防杂篓

在立体的水中这样设计的优点:
(1) 中的大杂物进入竹篓中,从而保证了磁性浮球的活动灵活
(2) 此方法操作简单,不复杂
(3) 整个外置电路无电,安全度高
(4) 设计花费低

 

电路的工作原理:

电路分成2部分,一是霍尔传感电路,二是工作电路。由.上文可知HX251属于全极霍尔开关传感装置。电路工作时,分为三种阶段。第一阶段:当磁性浮球处于上下HX251中间时,2个HX251都输出高电平,使得各自控制的J1、J2都处于工作状态,它们触点都处于断开状态,水泵不工作。第二阶段:当液位上升使水中磁性浮球靠近上方的HX251,使得磁场强度大于其工作点Bops,HX251输出低电平,使得J1继电器停止工作,J1恢复常闭状态,工作电路开始工作水泵或者灯泡开始运作(实验中采用的灯泡代替水泵)。第三阶段:水泵运行一段时间使得污水液位下降,磁性浮球开始下降,此时由于L1下方继电器JJ的自锁功能水泵仍是处于工作状态,排水使得磁性浮球下降靠近下方HX251时,同上使得J2继电器停止工作,J2 恢复到常闭状态,使得L1下方的继电器JJ解除自锁,处于断开状态。此时,水泵不再运作。上述3个阶段为排污的整个过程。当污水液位随着时间上升到达上方HX251时,会继续循环上述排污的整个工作流程,这就是设计电路的整个工作原理及其流程。
 
 
 
 

 


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