WG系列韋根傳感器和韋根模塊

產(chǎn)品說(shuō)明

• 產(chǎn)品概述

韋根傳感器是利用韋根效應(yīng)制成的一種無(wú)源磁敏器件。它無(wú)需外加工作電源便能將磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，因此它又被稱為零功耗磁敏傳感器。

本公司開發(fā)的WG系列韋根傳感器是由一根雙穩(wěn)態(tài)磁敏感功能合金絲和纏繞其外的感應(yīng)線圈組成的。它的工作原理是：在交變磁場(chǎng)中，當(dāng)平行于敏感絲的某極性（例如N極）磁場(chǎng)達(dá)到觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，敏感絲中的磁疇受到激勵(lì)會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，磁化方向瞬間轉(zhuǎn)向同一方向，同時(shí)在敏感絲周圍空間磁場(chǎng)也發(fā)生瞬間變化，由此在感應(yīng)線圈中感生出一個(gè)電脈沖。此后若該磁場(chǎng)減弱，敏感絲磁化方向?qū)⒈３址€(wěn)定不變，感應(yīng)線圈也無(wú)電脈沖輸出；但當(dāng)相反極性（S極）磁場(chǎng)增強(qiáng)到觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，敏感絲磁化方向又瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，并在感應(yīng)線圈中感生出一個(gè)方向相反的電脈沖。如此反復(fù)，WG系列韋根傳感器便將交變磁場(chǎng)的磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成交變電信號(hào)。

WG504韋根傳感器模塊則是在韋根傳感器的基礎(chǔ)上將信號(hào)整形電路集成在一起，組成一種新的有源功能模塊，其工作原理與韋根傳感器相同。雖然韋根模塊增加了電源消耗，但它的功耗極小，而且由于信號(hào)經(jīng)過(guò)整形，輸出的是一對(duì)反向的標(biāo)準(zhǔn)方形脈沖，因而計(jì)數(shù)采樣更方便、更可靠。

• 產(chǎn)品特點(diǎn)

• 韋根傳感器為無(wú)源器件，工作時(shí)不需要外加工作電源；韋根傳感器模塊為有源器件，但功耗極小，平均功耗電流不大于0.2μA。

• 雙磁極觸發(fā)工作方式，觸發(fā)磁場(chǎng)極性變化一周，韋根傳感器同步輸出一對(duì)正負(fù)電脈沖信號(hào)，幅值大于1 V；韋根模塊則輸出一對(duì)反向的方波，幅值等于電源電壓。

• 輸出信號(hào)幅值與磁場(chǎng)的變化速度無(wú)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“零速"傳感。

• 無(wú)觸點(diǎn)，耐腐蝕，防潮濕，使用壽命大于20億次。
• 韋根模塊的輸出信號(hào)可利用線、同軸線進(jìn)行遠(yuǎn)傳，適合于局域網(wǎng)絡(luò)管理。

• 主要用途

• 作為計(jì)數(shù)傳感器，適用于微功耗智能型流量?jī)x表，如電子水表、電子熱量表、電子煤氣表、電子油表等。

• 作為電子開關(guān)，適用于智能玩具、門禁等自動(dòng)控制。

• 性能特性
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  型 號(hào)	工作電壓 VCC（V）	平均功耗電流 ICC（μA）	觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度B（mT）			輸出幅值 VO（V）	脈寬 τ（μS）	工作溫度范圍 T（℃）
  			zui小值	*值	zui大值
  WG101	—	—	5．0	7～8	10	≥1.5	10～50	-20～+125
  WG102	—	—	5．0	7～8	10	≥1.0	10～50	-20～+125
  WG103	—	—	4．0	7～8	10	≥1.0	10～50	-20～+85
  WG104	—	—	5．0	7～8	10	≥1.5	10～50	-20～+105
  WF204	—	—	5．0	7～8	10	≥1.5	10～50	-20～+125
  WG504	3.6～5	＜0.2	5．0	7～8	10	VCC	30（方波）	-20～+125

• 結(jié)構(gòu)和尺寸

• 型 號(hào)	外形尺寸(mm)	敏感絲位置	外觀	外引線
  WG101	φ6×12.5	中心軸線	鋁質(zhì)外殼	鍍錫銅質(zhì)硬引線
  WG102	12.8×4.5×4.2	距底面2mm	塑料外殼	鍍錫銅質(zhì)硬引線
  WG103	φ3.6×11	中心軸線	兩端帶磁珠	塑料軟引線
  WG104	10.5×5.4×4.8	中心軸線	熱縮管外套	雙色塑料軟引線
  WF204	13×7.4×8	距底面2.7mm	塑料外殼，兩側(cè)帶固定孔	雙色塑料軟引線
  WG504	φ16.3×9	距底面2.7mm	塑料外殼	四色塑料纜線/ 排線

• 引線接法
• 韋根傳感器兩引線可不分正負(fù)，直接接入后級(jí)信號(hào)處理電路。
• WG504韋根模塊四引線接法

• 1、纜線：藍(lán)色為輸出1； 紅色為電源+； 黑色為電源-； 綠色為輸出2。

  2、排線：面對(duì)模塊頂部（參見結(jié)構(gòu)示意圖），引線從左至右依次為①輸出1；②電源+；③電源-；④輸出2。

  WG系列韋根產(chǎn)品應(yīng)用須知

• 磁路設(shè)計(jì)

• 韋根傳感器和韋根模塊能否正常工作，關(guān)鍵在于磁路設(shè)計(jì)：

  1、應(yīng)使用N、S雙磁極交替觸發(fā)，兩磁極間的距離要接近或大于傳感器長(zhǎng)度。例如在水表中可使用φ9.5 mm鐵氧體磁環(huán)。亦可使用一對(duì)磁鋼，兩磁極之間距離一般不要小于9mm。

  2、磁體安裝位置應(yīng)使得磁力線方向平行于傳感器敏感絲（參見觸發(fā)方式和安裝方法）。

  3、傳感器敏感絲所處位置的觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)確保不小于zui小值，而不宜大于zui大值。要注意某些使用場(chǎng)合（例如熱量表）磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)隨環(huán)境溫度的升高而衰減，旋轉(zhuǎn)部件可能會(huì)因機(jī)械磨損而使得磁體與傳感器之間的距離變遠(yuǎn)，因此初始設(shè)計(jì)時(shí)要將觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)定在略大于*值附近。

  4、要注意磁屏蔽，防止周圍雜散磁場(chǎng)的干擾。

  例：在電子水表和電子熱量表應(yīng)用中，目前多數(shù)廠家使用φ9.5mm配套鐵氧體磁環(huán)（磁環(huán)為一對(duì)N、S磁極，表面zui大磁感應(yīng)強(qiáng)度為90 mT以上）。為減小機(jī)械磨損和溫度對(duì)磁場(chǎng)的影響，確保儀表*可靠運(yùn)行，建議在設(shè)計(jì)時(shí)將觸發(fā)磁場(chǎng)初始工作點(diǎn)設(shè)定在8～9 mT左右。據(jù)測(cè)量，此時(shí)磁環(huán)表面至傳感器（模塊）底面zui適宜的距離為2.0 mm，zui大不要超過(guò)2.5mm。

• 電路設(shè)計(jì)

• 當(dāng)作為流量計(jì)量?jī)x表的計(jì)數(shù)傳感器應(yīng)用時(shí)，為防止各種可能的干擾，確保計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，建議采取以下措施：

  1、韋根傳感器信號(hào)要經(jīng)整形電路整形后再接入單片機(jī)。該整形電路可有效消除信號(hào)雜波，使得傳感器工作更可靠。整形后，電路兩輸出端依次輸出一對(duì)高低電平相反的標(biāo)準(zhǔn)方波，方波幅值為電路電源電壓，寬度約為30μS，方波頻率與觸發(fā)磁場(chǎng)交變頻率相同。本公司開發(fā)的WG504韋根模塊就是將韋根傳感器與整形電路集成在一起，使用起來(lái)更方便。

  2、單片機(jī)兩輸入端應(yīng)分別采集整形電路兩輸出端（即韋根模塊兩輸出端）的信號(hào)，并且每當(dāng)采集到一對(duì)高低電平時(shí)，后級(jí)計(jì)數(shù)器才加“1"。

  注意，如果只采集韋根傳感器半波信號(hào)或整形電路的一輸出端信號(hào)，可能會(huì)造成誤計(jì)數(shù)。

  3、每當(dāng)采集到一個(gè)方波信號(hào)后的5mS內(nèi)，單片機(jī)不要立即采集信號(hào)，軟件安排單片機(jī)做其它工作。

• 傳感器和模塊的輸出波形