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1、第27卷第6期增刊仪器仪表学报Vol.27No.62006年6月ChineseJournalofScientificInstrumentJune.20063霍尔传感器在直流电流检测中的应用王瑞峰米根锁(兰州交通大学信息与电气工程学院兰州730070)摘要基于霍尔元件和霍尔传感器的原理与特点,以集成霍尔传感器UGN—3501M为例,论述了将其应用于直流电流自动检测的方法,并通过实验验证了该方法。实验结果表明,将霍尔传感器用于直流电流的检测,检测电路不会影响直流回路,只要正确使用霍尔传感器技术参数,并采用对温
2、度、不等位电势的补偿以及线性化处理技术,即可获得良好的检测性能。关键词霍尔传感器直流电流检测补偿线性化ApplicationofhallsensorsindirectcurrentdetectionWangRuifengMiGensuo(SchoolofInformation&ElectricalEngineering,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China)AbstractBasedontheprincipleandcharacteristicsofH
3、allpartsandHallsensors,thispapertakestheintegratedHallsensorUGN—3501Mastheexample,elaboratesthemethodforthedirectcurrentautomaticdetectionusingit,andhasconfirmedthismethodthroughtheexperiment.Theexperimentalresultindicatesthatthedetectingelectriccircuitis
4、nottobeabletoaffectthedirectcurrentreturnroute,andagooddetectingperformancewouldbegainedifthetechnologyparametersoftheHallsensorareusedcorrectlyandifthetechnologiesofcompensatingfortemperatureandnon-equipotentialelectricpotentialaswellaslinearizedprocessi
5、ngtechnologiesareused.Keywordshallsensordirectcurrentdetectioncompensationlinearizition本低,性能好的优点。由于霍尔元件是用半导体材料1引言制成的,对温度的变化比较敏感,这会造成霍尔电压的内阻随温度变化。在工艺方面,若两个霍尔电压输出对直流电流进行检测,检测电路不能对待检测电电极不在同一个等位面上以及材料电阻率不均,则会流回路造成影响是需要解决的关键问题,使用直流互产生不等位电势。因此在使用霍尔元件时,应有相应感器可以解
6、决这一问题,并可将待测直流电流进行变的温度补偿电路和不等位电势的补偿电路,这可采用换以满足自动检测系统的要求,但直流互感器体积大,恒流驱动或恒压驱动来实现。价格高,不利于整个检测系统的低成本和微型化。利将霍尔元件、放大器、补偿电路及稳压电源等集成用霍尔传感器对直流电流进行检测,能够大大降低费在一个芯片上就成了霍尔传感器。霍尔传感器分为线用,缩小系统体积,并具有良好的隔离作用和较高的测性型和开关型两类。本文以线性型霍尔传感器[1]量精度。UGN—3501M为例阐述它在直流电流检测中的应用方法与特点。2霍尔效
7、应、霍尔元件和霍尔传感器3集成霍尔传感器UGN—3501M霍尔元件是利用霍尔效应制成的磁敏元件。用半导体材料和溅射工艺制成的霍尔元件,具有尺寸小,成UGN—3501M是集成的线性型霍尔传感器,为83基金项目:甘肃省自然科学基金(3ZS0422B252015)资助项目第6期增刊霍尔传感器在直流电流检测中的应用313引脚PID封装的集成电路,采用差动霍尔电压输出,式中N—线圈匝数其输出极性与磁场方向有关,检测灵敏度为1.4V/0.I—线圈中电流1T。应用时在其5、6、7引脚连接调整电位器,可补偿μ—周围介质导
8、磁系数不等位电势,同时可改善线性。调整5、6引脚外接电对应的磁场强度H为:阻R5、R6阻值,可使输出霍尔电压uH与磁场强度B有H=B/μ较好的线性关系,如图1所示。利用UGN—3501M可因铁磁材料的导磁系数比空气的导磁系数大得检测电流、磁场、位移、角度等。多,为了增强磁场的磁感应强度,在线圈上加上铁芯或磁芯等铁磁材料。铁磁材料的导磁能力是随外磁场的强弱而变化的,因此它的导磁系数不是常数。由铁磁材料磁化时具有的磁滞现象和磁滞回
