韦根（零功耗）流量计传感器

 WG系列韦根传感器和韦根模块

产品说明

• 产品概述

韦根传感器是利用韦根效应制成的一种无源磁敏器件。它无需外加工作电源便能将磁信号转变成电信号，因此它又被称为零功耗磁敏传感器。

本公司开发的WG系列韦根传感器是由一根双稳态磁敏感功能合金丝和缠绕其外的感应线圈组成的。它的工作原理是：在交变磁场中，当平行于敏感丝的某极性（例如N极）磁场达到触发磁感应强度时，敏感丝中的磁畴受到激励会发生运动，磁化方向瞬间转向同一方向，同时在敏感丝周围空间磁场也发生瞬间变化，由此在感应线圈中感生出一个电脉冲。此后若该磁场减弱，敏感丝磁化方向将保持稳定不变，感应线圈也无电脉冲输出；但当相反极性（S极）磁场增强到触发磁感应强度时，敏感丝磁化方向又瞬间发生翻转，并在感应线圈中感生出一个方向相反的电脉冲。如此反复，WG系列韦根传感器便将交变磁场的磁信号转换成交变电信号。

WG504韦根传感器模块则是在韦根传感器的基础上将信号整形电路集成在一起，组成一种新的有源功能模块，其工作原理与韦根传感器相同。虽然韦根模块增加了电源消耗，但它的功耗极小，而且由于信号经过整形，输出的是一对反向的标准方形脉冲，因而计数采样更方便、更可靠。

• 产品特点

• 韦根传感器为无源器件，工作时不需要外加工作电源；韦根传感器模块为有源器件，但功耗极小，平均功耗电流不大于0.2μA。

• 双磁极触发工作方式，触发磁场极性变化一周，韦根传感器同步输出一对正负电脉冲信号，幅值大于1 V；韦根模块则输出一对反向的方波，幅值等于电源电压。

• 输出信号幅值与磁场的变化速度无关，可实现“零速"传感。

• 无触点，耐腐蚀，防潮湿，使用寿命大于20亿次。
• 韦根模块的输出信号可利用线、同轴线进行远传，适合于局域网络管理。

• 主要用途

• 作为计数传感器，适用于微功耗智能型流量仪表，如电子水表、电子热量表、电子煤气表、电子油表等。

• 作为电子开关，适用于智能玩具、门禁等自动控制。

• 性能特性
•  

   

  
  

  型 号	工作电压 VCC（V）	平均功耗电流 ICC（μA）	触发磁感应强度B（mT）			输出幅值 VO（V）	脉宽 τ（μS）	工作温度范围 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

• 结构和尺寸

• 型 号	外形尺寸(mm)	敏感丝位置	外观	外引线
  WG101	φ6×12.5	中心轴线	铝质外壳	镀锡铜质硬引线
  WG102	12.8×4.5×4.2	距底面2mm	塑料外壳	镀锡铜质硬引线
  WG103	φ3.6×11	中心轴线	两端带磁珠	塑料软引线
  WG104	10.5×5.4×4.8	中心轴线	热缩管外套	双色塑料软引线
  WF204	13×7.4×8	距底面2.7mm	塑料外壳，两侧带固定孔	双色塑料软引线
  WG504	φ16.3×9	距底面2.7mm	塑料外壳	四色塑料缆线/ 排线

• 引线接法
• 韦根传感器两引线可不分正负，直接接入后级信号处理电路。
• WG504韦根模块四引线接法

• 1、缆线：蓝色为输出1； 红色为电源+； 黑色为电源-； 绿色为输出2。

  2、排线：面对模块顶部（参见结构示意图），引线从左至右依次为①输出1；②电源+；③电源-；④输出2。

  WG系列韦根产品应用须知

• 磁路设计

• 韦根传感器和韦根模块能否正常工作，关键在于磁路设计：

  1、应使用N、S双磁极交替触发，两磁极间的距离要接近或大于传感器长度。例如在水表中可使用φ9.5 mm铁氧体磁环。亦可使用一对磁钢，两磁极之间距离一般不要小于9mm。

  2、磁体安装位置应使得磁力线方向平行于传感器敏感丝（参见触发方式和安装方法）。

  3、传感器敏感丝所处位置的触发磁感应强度应确保不小于zui小值，而不宜大于zui大值。要注意某些使用场合（例如热量表）磁体的磁场强度会随环境温度的升高而衰减，旋转部件可能会因机械磨损而使得磁体与传感器之间的距离变远，因此初始设计时要将触发磁感应强度设定在略大于*值附近。

  4、要注意磁屏蔽，防止周围杂散磁场的干扰。

  例：在电子水表和电子热量表应用中，目前多数厂家使用φ9.5mm配套铁氧体磁环（磁环为一对N、S磁极，表面zui大磁感应强度为90 mT以上）。为减小机械磨损和温度对磁场的影响，确保仪表*可靠运行，建议在设计时将触发磁场初始工作点设定在8～9 mT左右。据测量，此时磁环表面至传感器（模块）底面zui适宜的距离为2.0 mm，zui大不要超过2.5mm。

• 电路设计

• 当作为流量计量仪表的计数传感器应用时，为防止各种可能的干扰，确保计数准确，建议采取以下措施：

  1、韦根传感器信号要经整形电路整形后再接入单片机。该整形电路可有效消除信号杂波，使得传感器工作更可靠。整形后，电路两输出端依次输出一对高低电平相反的标准方波，方波幅值为电路电源电压，宽度约为30μS，方波频率与触发磁场交变频率相同。本公司开发的WG504韦根模块就是将韦根传感器与整形电路集成在一起，使用起来更方便。

  2、单片机两输入端应分别采集整形电路两输出端（即韦根模块两输出端）的信号，并且每当采集到一对高低电平时，后级计数器才加“1"。

  注意，如果只采集韦根传感器半波信号或整形电路的一输出端信号，可能会造成误计数。

  3、每当采集到一个方波信号后的5mS内，单片机不要立即采集信号，软件安排单片机做其它工作。

• 传感器和模块的输出波形