霍尔传感器02.pptVIP

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2018-03-16 发布于河南
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霍尔传感器02

5.2 霍尔传感器 5.2.1霍尔传感器工作原理半导体薄片置于磁场中，当它的电流方向与磁场方向不一致时，半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。产生的电动势称霍尔电势，半导体薄片称霍尔元件。 5.2.2 霍尔元件的结构和基本电路 5.2.3 霍尔元件的主要特性参数 (1) 输入电阻和输出电阻输入电阻：控制电极间的电阻；输出电阻：霍尔电极之间的电阻； (2) 额定控制电流和最大允许控制电流额定控制电流：当霍尔元件有控制电流使其本身在空气中产生10℃温升时，对应的控制电流值；最大允许控制电流：以元件允许的最大温升限制所对应的控制电流值。 (3) 不等位电势Uo和不等位电阻ro 不等位电势：当霍尔元件的控制电流为额定值时，若元件所处位置的磁感应强度为零，测得的空载霍尔电势。 (5) 霍尔电势温度系数在一定磁感应强度和控制电流下，温度每变化1度时，霍尔电势变化的百分率。 5.3.4 霍尔元件误差及补偿 1. 不等位电势误差的补偿 2. 温度误差及其补偿 1. 不等位电势误差的补偿可以把霍尔元件视为一个四臂电阻电桥，不等位电势就相当于电桥的初始不平衡输出电压。 2. 温度误差及其补偿温度误差产生原因：霍尔元件的基片是半导体材料，因而对温度的变化很敏感。其载流子浓度和载流子迁移率、电阻率和霍尔系数都是温度的函数。当温度变化时，霍尔元件的一些特性参数，如霍尔电势、输入电阻和输出电阻等都要发生变化，从而使霍尔式传感器产生温度误差。减小霍尔元件的温度误差：选用温度系数小的元件；采用恒温措施；采用恒流源供电； 5.2.5 霍尔式传感器的应用优点:结构简单，体积小，重量轻，频带宽，动态特性好和寿命长；电磁测量：测量恒定的或交变的磁感应强度、相位、电能等参数；自动检测系统：多用于位移、压力的测量。 1. 微位移和压力的测量测量原理：霍尔电势与磁感应强度成正比，若磁感应强度是位置的函数，则霍尔电势的大小就可以用来反映霍尔元件的位置。应用：位移测量、力、压力、应变、机械振动、加速度产生梯度磁场的示意图霍尔式压力传感器加速度传感器 2. 磁场的测量在控制电流恒定条件下，霍尔电势大小与磁感应强度成正比，由于霍尔元件的结构特点，它特别适用于微小气隙中的磁感应强度、高梯度磁场参数的测量。 * * 上一页下一页返回上一页下一页返回载流子受洛仑兹力霍尔电场强度平衡状态上一页下一页返回因为霍尔电势霍尔常数霍尔常数大小取决于导体的载流子密度：金属的自由电子密度太大，因而霍尔常数小，霍尔电势也小，所以金属材料不宜制作霍尔元件。霍尔电势与导体厚度d成反比：为了提高霍尔电势值，霍尔元件制成薄片形状。霍尔元件灵敏度上一页下一页返回霍尔电势霍尔元件上一页下一页返回上一页下一页返回上一页下一页返回不等位电势是由霍尔电极2和2’之间的电阻决定的， r0称不等位电阻。上一页下一页返回上一页下一页返回上一页下一页返回上一页下一页返回不等位电势的补偿电路上一页下一页返回上一页下一页返回恒流源温度补偿电路上一页下一页返回上一页下一页返回上一页下一页返回弹簧管磁铁霍尔片上一页下一页返回上一页下一页返回应用：霍尔式磁罗盘、霍尔式方位传感器、霍尔式转速传感器等. 上一页返回