霍爾開關是近幾年發(fā)展起來的具有測量、控制、保護等功能的新一代工業(yè)用傳感器。已成為當今傳感器中最有代表性的產(chǎn)品。本文結(jié)合我國煤礦生產(chǎn)的實際情況，就霍爾開關在煤礦自動化方面應用及其前景做初步介紹。

霍爾開關傳感器

霍爾開關是將霍爾元件、放大器、溫度補償電路及穩(wěn)壓電路等制作為一體的器件。有些的外形與PID封裝的集成電路相似。故也稱為霍爾集成電路。它的另一種形式是將其芯片封膠在聚磁環(huán)內(nèi)構(gòu)成所謂的霍爾電流、電壓模塊。從其特性來講。它可分為線性型霍爾和開關型霍爾。其基本工作原理在有關資料中都有介紹。故在此不再陳述。

霍爾開關在煤礦自動化方面的應用

地面變電所電網(wǎng)參數(shù)微機監(jiān)測

電網(wǎng)參數(shù)檢測的主要內(nèi)容有電流、電壓、頻率、相位、功率等。傳統(tǒng)的方法是采用電流互感器和電壓互感器從其二次側(cè)取得電流、電壓信號并進行有關處理或顯示、但隨著電網(wǎng)污染及波形畸變的影響，CT和PT的反應速度慢，線性度差，頻率范圍窄，精度低、體積大等缺陷都顯露出來。而使用霍爾電流、電壓模塊代替CT和PT后，則可充分利用其本身的優(yōu)點。使上述問題得到圓滿的解決。

日前在電力系統(tǒng)中、已采用該模塊作為變電所集中監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的接口單元。有些模塊還提供了各種A/D、A/E轉(zhuǎn)換功能，因此、可以很方便地與計算機及各種儀表連接使用。

用于電網(wǎng)無功功率自動補償控制電路

圖2是地面電網(wǎng)進行無功功率自動補償控制的原理框圖。圖中利用霍爾電壓傳感器模塊Lv1和Lv2實現(xiàn)了電網(wǎng)電壓與控制電路的電隔離及電壓取樣。使用兩個霍爾電流傳感器模塊I和I'構(gòu)成了兩個電網(wǎng)。

無功功率檢測單元、直接檢測用電負荷無功功率的變化情況。經(jīng)過信號處理整個電路可完成對并聯(lián)補償電容器的自動投切功能。達到通過對電網(wǎng)無功功率的最佳補償、實現(xiàn)節(jié)約電能的目的。 霍爾式電網(wǎng)無功率自動補償控制電踏原理圖
 
用于電力工頻諧波分析儀

電力工頻諧波分析儀是用來測試電網(wǎng)諧波含量的。目前電力工頻諧波儀的輸入接口部件主要有兩種，電流互感器CT與電壓互感器PT，電阻取樣與光電隔離電路。若采用霍爾電流、電壓傳感器模塊作為其接：口部件。則可克服上述兩種在性能。結(jié)構(gòu)等方面的缺點。

在礦并提升機拖動控制方面的應用

礦井提升機采用直流和交流兩種拖動方式。在其直流拖動控制電路中。用霍爾電流傳感器取代電流互感器更有利于實現(xiàn)轉(zhuǎn)子電流的最佳控制。并且可以完成對整流器和電機的過載保護。如圖3所示。圖中模塊1利量電樞電流，模塊L，測量電樞電壓。模塊2用于勵磁電流的測量。
用于鋼絲繩無損檢測探傷儀

目前鋼絲繩無損探傷儀有交流型和直流型(或永久磁鐵型)兩類，其原理都是將鋼絲繩作為磁路的一部分來檢測變壓器二次側(cè)輸出電壓或探測線圈磁場的變化。來反映鋼絲繩的探傷情況、上述方法其共同缺陷是探傷儀反應速度慢、靈敏度低，僅適用于在較大的長度內(nèi)探測鋼絲繩的一般性磨損，腐蝕及其它缺陷。

交流型還會在鋼絲繩外層產(chǎn)生渦流電流，阻止了磁通通過內(nèi)層，使得內(nèi)部缺陷不能探測出來。采用它制作了霍爾式鋼絲繩無損探傷儀取代了直流型探傷儀中的探測線圈，充分考慮利用了它的優(yōu)點。使其不僅能探測出繩內(nèi)的局部損傷，還能探測出一般分布性磨損或腐蝕?？捎糜跍蚀_確定局部缺陷的位置。如斷絲、變形、磨損。

霍爾式鋼絲繩探傷儀也可被制成本質(zhì)安全型，專門用來監(jiān)測那些作為煤礦井下輸送人員用的股捻鋼絲繩。由于它輸出易與計算機聯(lián)接、因此，探測信號可直接送入信號處理電路或計算機進行處理并顯示或打印出分析結(jié)果。圖4是霍爾式鋼絲繩無損探傷儀原理示意圖。

霍爾開關在國際工業(yè)市場已得到廣泛應用，近年來國內(nèi)的應用范圖也逐漸擴大。希望通過本文介紹，能進一步促進它在煤炭工業(yè)中的應用、為煤炭工業(yè)電氣自動化作貢獻。