浅谈对霍尔接近开关设计改进的几点想法 点击：10373 | 回复：39
发表于：2004-09-01 22:19:00
楼主
霍尔接近开关是建立在霍尔开关元件基础上的非接触式传感器，它既有霍尔开关元件所具有的无触点，无开关瞬态抖动，高可靠和长寿命等特点，又有很强的负载能力和广泛的功能，特别是在恶劣环境下，它比目前使用的电感式，电容式，光电式等接近开关具有更强的抗干扰能力。
鉴于霍尔接近开关的诸多优点，目前市面上出售的接近开关中，霍尔式接近开关就占有了相当大的比例，它生产要求简单并广泛应用于转速，位移，位置，速度等物理量的测量上，也基于此，国内许多大大小小的企业公司都在生产、出售各类霍尔式接近开关，竞争的确相当厉害。
排除市场运作手段的使用和价格竞争等的因素，单纯从技术角度来看，我认为目前竞争的焦点无非在于价格成本和功能优势这两方面。首先，价格成本是竞争中的重要因素，据我所知，现在国内生产霍尔接近开关的厂家，在技术水平上差异并不大，所以各自多在价格成本上下工夫，它们有的是依附掌握低廉的霍尔开关电路采购渠道，使用拆机件等来压缩器件成本；有的是牺牲接近开关的部分功能特性，如除去过热保护，浪涌保护，极性保护，发光指示等，以节约成本；还有的是借助大量使用某一类霍尔器件（如用6851生产电机驱动板），利用其分档差异来生产接近开关，降低了相应成本。这些都使得霍尔接近开关现在越卖越便宜，但值得注意的是这样的内耗从技术角度本身来说并不可取，因为它最终导致的结果无非是价格是在牺牲质量的前提下降低，值得商榷！
其次，我们再看功能优势，现在霍尔接近开关大致根据不同的功能和使用要求可分为通用型，强负载型，交流型和智能型等，我们知道图尔克（天津），OMRON，SUNX等大公司近几年在霍尔接近开关上的技术发展相当迅速，他们除在霍尔接近开关内部采用了厚膜混合集成电路工艺制作外，外形方面也不拘一格，采用槽形，贯穿形，平面形，其技术含金量越来越高。这些功能优势无疑使得霍尔接近开关的应用变的越来越广泛，自然可以在国内外市场的竞争中立于不败之地。
作为国内企业，如何在竞争中求生存，这一课题无时不刻不摆在国人面前，实事求是来说，国内的一些企业已经异军突起，但也有一些企业还停留在原有的水平，发展势头较为缓慢，一方面从技术发展上，一直未有大的更新换代，另一方面从品种上，基本还停留在普通系列接近开关的基础上，因而，我认为在市场竞争的激励下，国内企业应该从四方面对霍尔接近开关进行设计改进和市场推广。
〈1〉、总结。大家应重新对市场上现有的接近开关进行分类，汇总。对于以往的成果，我们要加以借鉴和发扬，对于以往的失败，我们要尽量避免和吸取。具体说，大家可以从电路、磁路设计和工艺等角度进行一系列的改进，如霍尔电路的选用，信号放大、功率放大电路的集成，磁路的简化，工艺操作的方便等等，都可以有所作为，同时也可以减低成本的消耗，增加功能的广泛性。
〈2〉、新技术。目前，应用于接近开关类传感器的技术越来越新颖先进，大家可以充分借鉴和引用，针对霍尔接近开关的一些弱项，大家不妨可以通过电路技术和磁路技术设计一些接近开关，如增大开关距离（或触发距离可调）式接近开关，带温度扩展接近开关，抗强电磁干扰接近开关，以及带延时功能接近开关，通过引入新技术，使得霍尔接近开关功能更加广泛，可靠。
〈3〉、新器件。目前国内生产的接近开关仍然以霍尔式为多，这还不全面，实际上利用磁敏这一特性，我们不妨可以更广泛扩展应用一些诸如MR，GMR，电感，静电容等为基础的接近开关，这些接近开关各有各的优势，我们在吸收的同时，也应该大力的推广这些接近开关，相信在加入新技术的同时，这些接近开关也同样能提高国内企业的市场占有率。
〈4〉、新应用。目前接近开关越来越广泛应用于国家的工业、国防、建设等各条战线，各类场合，然而国内企业的接近开关仍大多限于圆铜防水外壳，NPN，PNP（常开、常闭）的功能应用，实际上，大家应该广泛的调研各行各业的实际应用，针对实际场合应用设计，往往能把接近开关的优势发挥到极致，大家可以继续扩展设计一些如PG板，变送器，过零开关，旋转开关，齿轮传感器等品种，或如直接把继电器输出，航空插头接口等一并纳入接近开关内部，形成一体，方便应用。
以上不过是敝人的一些陋见，望各位传感器大虾莫见笑，自己也不过是想在接近开关设计开发和市场发展的思路上给国内企业提供一些思维扩展，献技献策而已，如各位看官不嫌弃，请多多灌水，与我共同切磋，一起见证祖国传感器事业的兴旺发达。
发表于：2004-09-10 18:55:00
2楼
霍尔开关是接近开关的一个分支，但国内权威机构到目前尚未将它划归到这个门类上来。国家认证认可监督管理委员会在搞接近开关3C论证时未提及。该文通过对霍尔开关设计思路的阐述，为该产品的进步提出大量宝贵的建设性意见是值得称赞的，是无可非议的。然而文中提到许多概念性内容，笔者认为值得商榷。
一、霍尔开关的心脏器件是霍尔集成。
霍尔开关种类也不少，通常选择开关型。它的“回差”由霍尔集成性能决定，一般不加电路调节，自然会有一定的离散性，而相对偏大。使用设备对开关的回差是有一定要求的，这一点恰是这种开关的弱项，文中提及的“无开关瞬态抖动”，我想是属于这个概念的范畴吧。同时，一般来说，霍尔集成本身负载能力是弱的，所谓霍尔开关的强负载特性其实是由附属电路决定的，不存在特殊性。
二、关于霍尔开关的抗干扰特性
据笔者实践，生产具有与其他种类接近开关同级别的抗干扰性能的霍尔开关，在技术相对容易些。然而文中提及的比其它种类接近开关“具有更强的抗干扰能力”，是不科学的。其实它们是处在同一数量级上。本人用自己研制的“接近开关电快速脉冲群抗扰度测试系统”进行检测，其结果就能证明这一点。当然啦，目前国内绝大部分企业生产的接近开关，无论是电感式、电容式、还是光电的，在这方面与国外知名企业生产的同类产品比，差异是十分显著的。
三、霍尔集成的特性
霍尔集成自身耗散电流较大决定了它不适合制作交流、直流二线霍尔开关。道理很简单，用它制作的这二类霍尔开关，在截止状态其漏电流就能使PLC工作状态翻转。还有在工艺上亦难解决散热问题。不知作者见过天津图尔克出品的什么型号产品，能有良好的效果。另外霍尔开关它的检测体一般要用磁性材料，这就制约了它他的使用范围。
四、如何提高霍尔开关性能和性价比
选择性能优良的霍尔集成是解决这一问题的关键，生产厂家根据使用单位实际需要配置相应附属电路，如包括过电流保护或短路保护，浪涌保护，极性保护，发光指示等。这是提高性价比有效的方法。希望全社会能抵制各种劣质传感器产品，那是对人类有限资源的浪费呀！
以上几点即兴意见，如有不妥，忘同仁们能给予批评、指正。
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