礦用接近開關(guān)KPJ1A;DC8-12V 5mA采用霍爾元件接近開關(guān)適用于煤礦井下的有甲烷和煤塵爆炸性危險(xiǎn)的環(huán)境中,其防爆型式為:礦用本質(zhì)安全型。通過傳感器與物體之間的位置關(guān)系變化，將非電量或電磁量轉(zhuǎn)化為所希望的電信號 ，從而達(dá)到控制或測量的目的。礦用接近開關(guān)能以細(xì)小的開關(guān)體 積達(dá)到的檢測距離。它能檢測磁性物體（一般為永磁鐵），然后產(chǎn)生觸發(fā)開關(guān)信號輸出。

礦用接近開關(guān)工作原理是通過觸發(fā)器的位置和極性的變化，使傳感器周圍產(chǎn)生磁場而使得傳感器的觸點(diǎn)產(chǎn)生動(dòng)作。采用密封設(shè)計(jì)壽命至少100萬次，安裝方便，可以根據(jù)客戶不同的應(yīng)用環(huán)境做調(diào)整。

礦用接近開關(guān)KPJ1A;DC8-12V 5mA是非接觸式磁敏接近開關(guān)，它是由磁傳感器、電子電路及輸出開關(guān)所組成的，當(dāng)磁性檢測體的永磁鐵進(jìn)入磁敏傳感器的敏感區(qū)域，靠磁場作用，開關(guān)動(dòng)作，輸出開關(guān)信號，此信號反映了檢測體的位置和運(yùn)動(dòng)方向，此信號可以作為控制系統(tǒng)的行程位置信號。采用了容錯(cuò)熱備份和高抗擾技術(shù)，因此取得了較高的技術(shù)指標(biāo)和性能，適用于具有相對固定提升容器的礦井。防護(hù)等級為IP67以上，防爆、防水、抗砸，能夠不需維護(hù)地在礦井井筒中安全可靠地工作。可與各種自動(dòng)電控設(shè)備配合使用，可以為礦山電控設(shè)備提供相應(yīng)的加速，減速、到位等信號。從而有效提高電控的自動(dòng)化和定位精度。

產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、 響應(yīng)頻率高
2、重復(fù)定位精度高
3、 輸出波形純凈、性能穩(wěn)定
4、帶工作狀態(tài)指示
5、穩(wěn)定、可以在油污、粉塵、振動(dòng)和溫差大的惡劣環(huán)境中可靠工作
6、 可以設(shè)置多重保護(hù)功能：反向極性保護(hù)，浪涌電壓保護(hù)和過熱保
7、 多種工作模式：常開、常閉、自鎖、NPN輸出、PNP輸出

一、霍爾集成電路的原理 
  當(dāng)將一塊通電的半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場中時(shí)，薄片兩側(cè)由此會(huì)產(chǎn)生電位差，此現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。此電位差稱為霍爾電勢，電勢的大小E=KIB/d，式中K是霍爾系數(shù)，d為薄片的厚度，I為電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。圖1示出霍爾效應(yīng)的原理：在三維空間內(nèi)，霍爾半導(dǎo)體平板在XOY平面內(nèi)，它與磁場方向垂直，磁場指向Y軸的方向，沿X軸方向通以電流I，由于運(yùn)動(dòng)的電荷與磁場的相互作用，結(jié)果在Z軸方向上產(chǎn)生了霍爾電勢E，一般其值可達(dá)幾十毫伏。為此，將霍爾元件與電子線路集成在一塊約2mm*2mm的硅基片上，就做成了溫度穩(wěn)定性好、可靠性高的霍爾集成電路。 

二、典型霍爾集成電路結(jié)構(gòu)分析 
  霍爾集成電路按輸出方式可分為線性型和開關(guān)型，若按集成電路內(nèi)部的有源器件可分為雙極型和MOS型。圖2、圖3分別示出了一種雙極型霍爾集成電路內(nèi)部的原理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)，圖2為開關(guān)型的，圖3為線性型的。 
    在圖2中IC內(nèi)通過霍爾元件H的磁性檢測反映為高低電平的輸出。V1、V2組成差分放大器，它將霍爾電勢放大，其放大倍數(shù)約幾十倍；V3、V4組成施密特觸發(fā)器，它將放大的霍爾電勢整形為矩形脈沖；V5、V6進(jìn)一步對矩形脈沖緩沖放大；V7、V8為開路集電極輸出管。圖2a中有兩個(gè)輸出端，這里之所以采用集電極開路輸出結(jié)構(gòu)，是因?yàn)樗梢杂休^大的負(fù)載能力，且易于與不同類型的電路接口，但亦有部分霍爾集成電路采用發(fā)射極開路輸出形式，如圖2b、2c所示。 
    圖3所示是線性霍爾集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其輸出電壓能隨外加磁場強(qiáng)度的變化而連續(xù)變化，其輸出變化曲線一般如圖4所示。它的特點(diǎn)是靈敏度高，輸出動(dòng)態(tài)范圍寬、線性度好。圖3a中V1、V2為差分放大器，R1、R2射極電阻的負(fù)反饋展寬了電路的線性范圍，V5、V6第二級差分放大使放大倍數(shù)很高。有的線性霍爾集成電路還設(shè)置了引出端外接電位器進(jìn)行補(bǔ)償、調(diào)零或改變電路的靈敏度。 

三、霍爾集成電路的應(yīng)用 
    霍爾集成電路具有無觸點(diǎn)、無磨損、無火花、低功耗、壽命長、靈敏度高、工作頻率高的特點(diǎn)，它能在各種惡劣環(huán)境下可靠穩(wěn)定地工作。對于開關(guān)型霍爾IC，其基本的應(yīng)用是作為一種接近開關(guān)，如可用作霍爾無觸點(diǎn)開關(guān)、限位開關(guān)、方向開關(guān)、壓力開關(guān)、轉(zhuǎn)速表等；線性型霍爾IC可用于非接觸測距、無觸點(diǎn)電位器、無刷馬達(dá)、磁場測量的高斯計(jì)、磁力探傷等。 
    對于開關(guān)型霍爾IC，其輸出端內(nèi)部一般為開路集電極晶體管或開路發(fā)射極輸出器形式，因此它能方便地與各種負(fù)載配接，如可直接驅(qū)動(dòng)晶體管、LED、光電耦合器、單雙向晶閘管和小電流繼電器等，并能和TTL及CMOS數(shù)字電路、PLC輸入口、固態(tài)繼電器、各種交直流電子開關(guān)接口。圖5~圖6示出各種驅(qū)動(dòng)接口方式，其中圖5中的霍爾IC為開路集電極輸出，圖6中的霍爾IC為開路發(fā)射極輸出形式。 

四 、 應(yīng)用實(shí)例及電路 
  （1）霍爾電勢E=KIB/d，在實(shí)用中k I d值都是固定的，E是B的線性函數(shù)，即把磁通量，由于線性霍爾集成電路的輸出電量隨其檢測的磁感應(yīng)強(qiáng)度而線性變化，所以用微安計(jì)即可測得磁場的高斯量。 
  （2）由于電場的存在必然產(chǎn)生磁場，同樣地可以用線性霍爾IC來對交直流電流的變化進(jìn)行檢測。如圖8標(biāo)準(zhǔn)磁鐵芯有一缺口，其上有線圈并通有檢測電流，這時(shí)線圈產(chǎn)生的磁場即可被芯隙處的線性霍爾IC感測同時(shí)輸出指示。利用這種方法還可進(jìn)行過流，過壓及欠壓保護(hù)，其中霍爾IC亦可使用開關(guān)型的。 
  （3）在兩塊不同的極性的磁鐵中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，放置其中的線性霍爾IC產(chǎn)生偏離某一側(cè)的位移時(shí)，霍爾IC的輸出電壓將與其位移量成正比，所以通過這種方法可測量使桿梁位移的力的大小。 
  （4）霍爾IC在無刷直流電機(jī)中代替電刷起電流換向作用，它克服了使用電刷所引起的噪聲大，易磨壞，壽命短等缺陷，其中R是無刷電機(jī)的永磁鐵轉(zhuǎn)子?；ハ啻怪钡闹睆椒较蛏系腍1，H2是兩塊霍爾線性IC，它們分別控制四個(gè)能依次給定子線圈L1-L4提供電流的晶體管。 
  (5) 測量轉(zhuǎn)數(shù)的方法如圖11所示。把小磁鐵固定在旋轉(zhuǎn)體上，每轉(zhuǎn)一周霍爾IC便輸出一個(gè)脈沖，用計(jì)數(shù)器測量脈沖數(shù)便可得轉(zhuǎn)數(shù)，單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)即轉(zhuǎn)速。 
  
（6）圖12為霍爾液位控制方法。在浮子上固定一磁鐵，當(dāng)液位上升，磁鐵靠近霍爾開關(guān)集成電路A時(shí)，A的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，控制電路使水泵停止工作，當(dāng)池中液位下降使浮子上磁鐵作用于霍爾開關(guān)B時(shí)，控制電路使水泵工作。 
  （7）無觸點(diǎn)電位器的應(yīng)用電路如圖13所示?；魻柧€性IC與雙基極二極管組成一張弛震蕩器，該震蕩器輸出脈沖的形成及兩個(gè)脈沖的間隔取決于霍爾IC的輸出電壓，用霍爾IC來控制雙向可控硅的導(dǎo)通角，可以起到調(diào)功的作用。 
  （8）汽車電子點(diǎn)火器電路如圖14所示。當(dāng)汽車的起動(dòng)磁鋼作用于霍爾IC時(shí)，開關(guān)型IC即輸出低電平，V1，V2突然截止，儲(chǔ)存于L中的磁能在L，C2槽路產(chǎn)生震蕩，形成約200V的交變電壓，又經(jīng)整個(gè)L升壓產(chǎn)生15kV以上的高壓，生成電火花，點(diǎn)燃汽車汽缸中的燃油。 
  （9）無觸點(diǎn)交流開關(guān)如圖15所示。當(dāng)磁鐵靠近霍爾開關(guān)IC時(shí)，SCR截止；磁鐵離開后，單向可控硅導(dǎo)通，負(fù)載繼續(xù)工作。 
  （10）無線防盜報(bào)警器如圖16所示。門窗上的小磁鐵靠近霍爾開關(guān)IC時(shí)，IC輸出低電平，V因無扁置而截止；但當(dāng)門窗發(fā)生位移時(shí)，小磁鐵與IC分離，V通過R2獲得偏置，電路起振，向外發(fā)出無線電報(bào)警信號。