《周小课磁传感器》PPT课件

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1、霍尔开关集成传感器霍尔开关集成传感器是利用霍尔效应与集成电路技术结合而制成的一种磁敏传感器，它能感知一切与磁信息有关的物理量，并以开关信号形式输出。霍尔开关集成传感器具有使用寿命长、无触点磨损、无火花干扰、无转换抖动、工作频率高、温度特性好、能适应恶劣环境等优点。回顾霍尔开关集成传感器回顾霍尔开关集成传感器的工作特性霍尔开关集成传感器的工作特性曲线，如图所示。从工作特性曲线上可以看出，工作特性有一定的磁滞B，这对开关动作的可靠性非常有利。图中的BOP为工作点“开”的磁感强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。回顾教学内容霍尔线性集成传感器磁

2、传感器的应用电地暖www.gzlianghuo.com教学要求掌握霍尔线性集成传感器的结构及工作原理；了解磁传感器的应用。霍尔线性集成传感器的基本用途包括以下一些领域：点火系统、保安系统、转速、里程测定、机械设备的限位开关、按钮开关、电流的测定与控制、位置及角度的检测等等。霍尔线性集成传感器霍尔线性集成传感器的结构及工作原理霍尔线性集成传感器的输出电压与外加磁场强度呈线性比例关系。这类传感器一般由霍尔元件和放大器组成。当外加磁场时，霍尔元件产生与磁场成线性比例变化的霍尔电压，经放大器放大后输出。霍尔线性集成传感器霍尔线性集成传感器的结构及工

3、作原理在实际电路设计中，为了提高传感器的性能，往往在电路中设置稳压、电流放大输出级、失调调整和线性度调整等电路。霍尔开关集成传感器的输出有低电平或高电平两种状态，而霍尔线性集成传感器的输出却是对外加磁场的线性感应。因此霍尔线性传感器广泛用于位置、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量或控制。霍尔线性集成传感器霍尔线性集成传感器有单端输出和双端输出两种，它们的电路结构分别见图7.21和图7.22所示。图7.21单端输出传感器的电路结构霍尔线性集成传感器图7.22双端输出的电路结构霍尔线性集成传感器单端输出的传感器是一个三端器件，它的输出电压

4、对外加磁场的微小变化能做出线性响应，通常将输出的电压用电容交连到外接放大器，将输出电压放大到较高的水平。霍尔线性集成传感器双端输出的传感器是一个8脚双列直插封装器件，它可提供差动射极跟随输出，还可提供输出失调调零。霍尔线性集成传感器图7.23SL3501T传感器的单端输出特性曲线霍尔线性集成传感器的主要技术特性图7.24SL3501M传感器的双端输出特性曲线霍尔线性集成传感器的主要技术特性表7.3霍尔线性集成传感器的技术参数霍尔线性集成传感器的主要技术特性霍尔元件在转速测量上的应用利用霍尔效应测量转速的工作原理非常简单，将永磁体按适当的方式

5、固定在被测轴上，霍尔元件置于磁铁的气隙中，当轴转动时，霍尔元件输出的电压则包含有转速的信息，将霍尔元件输出电压经后续电路处理，便可得转速的数据，图7-25和图7-26是两种测量转速方法的示意图。磁传感器的应用图7-25永磁体装在轴端的转速测量方法磁传感器的应用图7-26永磁体装在轴侧的转速测量方法磁传感器的应用直流功率测量仪如果在霍尔元件控制电流端通入的电流为I=K1I，其中K1为一比例系数，I为通过负载RL的电流。而用一比例于负载RL电压降U的电压Um来激励磁场，则霍尔元件的输出电压可用下式表示，可以利用霍尔元件进行直流功率测量。磁传感器

6、的应用直流功率测量仪霍尔元件用来测量功率是霍尔效应的重要应用之一，它同用其它方法测量功率相比有下列的优点：1.由于霍尔电压正比于被测功率，故可以做成直读式功率计。2.功率测量范围可以微瓦到数百瓦。3.装置中设有转动部分，输出和输入之间相互隔离，稳定性好，精度高。4.工作寿命长，体积小，结构简单，成本低廉磁传感器的应用图7-27是直流功率计电路。这种电路适用于直流大功率的测量，RL为负载电阻，表示仪表一般采用有功率刻度的伏特表，霍尔元件采用N型锗元件较为有利。其测量误差一般小于1%。图7-27直流功率计电路磁传感器的应用利用霍尔线性集成传感器

7、进行磁法覆盖层厚度测量磁法覆盖厚度测量是指对铁磁性物质表面非磁性涂层的厚度测量，例如对钢铁表面的镀膜，油漆，塑料、搪瓷等覆盖层的厚度等便可使用磁法厚度测量的方法。磁传感器的应用利用霍尔线性集成传感器进行磁法覆盖层厚度测量利用霍尔线性集成电路制成的霍尔厚度传感器的结构见图7-42所示，将U型硅钢片铁芯中间断开，然后将SL3501M霍尔线性集成传感器和一片钕铁硼用磁体夹在中间，用502胶粘牢。测量时将U型铁芯的两极放到被测物体表面上，这时永磁体产生的磁通便通过U型铁芯和被物体构成磁回路，磁回路路径如图7-28中虚线所示。磁传感器的应用图7-28

8、磁法测量原理图磁传感器的应用同时，磁回路的磁阻和磁通量将会发生变化，磁回路中的霍尔集成传感器将会检测出磁场强度的不同，从而使霍尔集成传感器产生的电压随覆盖层厚度的不同而变化，完成