基于霍尔传感器的金属转子流量计的应用

时间：2013-01-10

在工业生产和科研测量中，经常遇到小流量、低雷诺数的流量测量。金属转子流量计由于具有灵敏度高、测量范围宽、压力损失较小且恒定、测量介质种类多、工作**、维护简便、对仪表前直管段要求不高等优点，已被广泛应用。金属转子流量计的转子位移与流量之间存在明确对应的函数关系，测出转子位移即可确定流量大小。由于流量计的转子位移不能直接读出，所以，将磁钢封人转子内，由设在转换器内的磁耦合机构得到转子位移，并由位移传感器将与流量对应的转子位移转换成电信号远传输出。

霍尔传感器采用线性霍尔传感器检测转子位移，配合单片机应用系统，*去掉了磁钢耦合、非线性修正及传动等机械机构。当被测流体自下而**过锥管时，转子产生位移，通过线性霍尔传感器的磁力线角度就会发生变化，从而使霍尔传感器输出相应电压，该输出电压输入到单片机应用系统进行处理后，可驱动显示器显示流量并输出与流量对应的标准电流信号，也可通过标准通信接口进行数据远程交换。

因为转子中的磁钢的磁感应强度随着被测介质温度的变化而变化，长期使用后，还会产生退磁。因此，采用霍尔传感器检测转子位移时，**消除磁钢磁感应强度变化的影响。另外，霍尔传感器的霍尔灵敏度系数也会随着温度的变化而变化，采用霍尔传感器检测转子位移时，**同时消除霍尔灵敏度系数变化的影响。为此，在流量计的转换器中对应转子位移范围中间位置处放置2个特性一致的霍尔传感器，2个霍尔传感器的磁敏感面互成90度。

由于采用霍尔传感器进行位移检测，使流量计的转换器不需要任何可动的机械零件，消除了机械零件之问摩擦力和传动误差，实现了流量计转换器的全电子化和小型化；同时，采用16位单片机进行线性修正和运算，从而使流量计的准确度、回差和重复性等主要指标得到了明显提高。

因此霍尔传感器在流量计中的应用，使流量计实现了电子化、小型化、数字化和智能化，提高了流量计的性能，增加了流量计的功能，并使得开发现场总线型的流量计成为可能。

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