韋根（零功耗）流量計傳感器

 WG系列韋根傳感器和韋根模塊

產品說明

• 產品概述

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

本公司開發的WG系列韋根傳感器是由一根雙穩態磁敏感功能合金絲和纏繞其外的感應線圈組成的。它的工作原理是：在交變磁場中，當平行于敏感絲的某極性（例如N極）磁場達到觸發磁感應強度時，敏感絲中的磁疇受到激勵會發生運動，磁化方向瞬間轉向同一方向，同時在敏感絲周圍空間磁場也發生瞬間變化，由此在感應線圈中感生出一個電脈沖。此后若該磁場減弱，敏感絲磁化方向將保持穩定不變，感應線圈也無電脈沖輸出；但當相反極性（S極）磁場增強到觸發磁感應強度時，敏感絲磁化方向又瞬間發生翻轉，并在感應線圈中感生出一個方向相反的電脈沖。如此反復，WG系列韋根傳感器便將交變磁場的磁信號轉換成交變電信號。

WG504韋根傳感器模塊則是在韋根傳感器的基礎上將信號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，而且由于信號經過整形，輸出的是一對反向的標準方形脈沖，因而計數采樣更方便、更可靠。

• 產品特點

• 韋根傳感器為無源器件，工作時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。

• 雙磁極觸發工作方式，觸發磁場極性變化一周，韋根傳感器同步輸出一對正負電脈沖信號，幅值大于1 V；韋根模塊則輸出一對反向的方波，幅值等于電源電壓。

• 輸出信號幅值與磁場的變化速度無關，可實現“零速”傳感。

• 無觸點，耐腐蝕，防潮濕，使用壽命大于20億次。
• 韋根模塊的輸出信號可利用線、同軸線進行遠傳，適合于局域網絡管理。

• 主要用途

• 作為計數傳感器，適用于微功耗智能型流量儀表，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，適用于智能玩具、門禁等自動控制。

• 性能特性
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  型 號	工作電壓 VCC（V）	平均功耗電流 ICC（μA）	觸發磁感應強度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

• 結構和尺寸

• 型 號	外形尺寸(mm)	敏感絲位置	外觀	外引線
  WG101	φ6×12.5	中心軸線	鋁質外殼	鍍錫銅質硬引線
  WG102	12.8×4.5×4.2	距底面2mm	塑料外殼	鍍錫銅質硬引線
  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，直接接入后級信號處理電路。
• WG504韋根模塊四引線接法

• 1、纜線：藍色為輸出1； 紅色為電源+； 黑色為電源-； 綠色為輸出2。

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

  WG系列韋根產品應用須知

• 磁路設計

• 韋根傳感器和韋根模塊能否正常工作，關鍵在于磁路設計：

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

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

  3、傳感器敏感絲所處位置的觸發磁感應強度應確保不小于zui小值，而不宜大于zui大值。要注意某些使用場合（例如熱量表）磁體的磁場強度會隨環境溫度的升高而衰減，旋轉部件可能會因機械磨損而使得磁體與傳感器之間的距離變遠，因此初始設計時要將觸發磁感應強度設定在略大于*值附近。

  4、要注意磁屏蔽，防止周圍雜散磁場的干擾。

  例：在電子水表和電子熱量表應用中，目前多數廠家使用φ9.5mm配套鐵氧體磁環（磁環為一對N、S磁極，表面zui大磁感應強度為90 mT以上）。為減小機械磨損和溫度對磁場的影響，確保儀表*可靠運行，建議在設計時將觸發磁場初始工作點設定在8～9 mT左右。據測量，此時磁環表面至傳感器（模塊）底面zui適宜的距離為2.0 mm，zui大不要超過2.5mm。

• 電路設計

• 當作為流量計量儀表的計數傳感器應用時，為防止各種可能的干擾，確保計數準確，建議采取以下措施：

  1、韋根傳感器信號要經整形電路整形后再接入單片機。該整形電路可有效消除信號雜波，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高低電平相反的標準方波，方波幅值為電路電源電壓，寬度約為30μS，方波頻率與觸發磁場交變頻率相同。本公司開發的WG504韋根模塊就是將韋根傳感器與整形電路集成在一起，使用起來更方便。

  2、單片機兩輸入端應分別采集整形電路兩輸出端（即韋根模塊兩輸出端）的信號，并且每當采集到一對高低電平時，后級計數器才加“1”。

  注意，如果只采集韋根傳感器半波信號或整形電路的一輸出端信號，可能會造成誤計數。

  3、每當采集到一個方波信號后的5mS內，單片機不要立即采集信號，軟件安排單片機做其它工作。

• 傳感器和模塊的輸出波形