第8章 磁电式传感器习题

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1、第8章磁电式传感器习题　　1、简述变磁通式和恒磁通式磁电传感器的工作原理。2、磁电式传感器的误差及其补偿方法是什么？3、简述霍尔效应及霍尔传感器的应用场合　　4、霍尔元件能够测量哪些物理参数霍尔元件的不等位电势的概念是什么，温度补偿的方法有哪几种　　5、某动圈式速度传感器弹簧系统的刚度k=3200N／m，测得其固有频率为20Hz，今欲将其固有频率减小为10Hz，问弹簧刚度应为多大　　解：　　nk/m2f0f012k/m2mk/f0　　f0=20Hz，k=3200N/m时，　　2m3200/2022　　f0′=10Hz时，k2mf0'　　则　　k2m2f0'2221028

2、00/m　　26、已知恒磁通磁电式速度传感器的固有频率为10Hz，质量块重，气隙磁感应强度为1T，单匝线圈长度为4mm，线圈总匝数1500匝，试求弹簧刚度k值和电压灵敏度Ku值(mV/(m/s))。　　解：k/m，则　　k=ω2m=(2f)2m=(2×10)2×/　　2　　=×10(N/m)　　Ku=e/v=NB0l0v/v=NB0l0　　=1500×1×4×103=6V/(m/s)=6000mv/(m/s)　　7、某磁电式传感器要求在最大允许幅值误差2％以下工作，若其相对阻尼系数ξ=，试求ω/ωn的范围。　　解：磁电势传感器的幅频特性　　A　　　　得其幅值动态误差为　

3、　/n21/n2242/n2　　n4n24n22/n2　　取其等号计算　　解得　　(ω/ωn)2=，或(ω/ωn)2=　　ω/ωn=，或ω/ωn=　　最大幅值误差小于2%时，其频率范围ω/ωn≥8、某霍尔元件l×b×d=10××1mm3，沿l方向通以电流I=，在垂直于lb面方向加有均匀磁场B=，传感器的灵敏度系数为22V/A·T，试求其输出霍尔电势及载流子浓度。　　解：KH=1/ned，得　　n=1/(KHed)=1/(22×1019×1×10-3)=×1020/m3　　输出霍尔电压　　UH=KHIB=22V/AT××　　3　　=×10V=　　9、若一个霍尔器件的KH=

4、4mV/mA·kGs，控制电流I=3mA，将它置于1Gs~5kGs变化的磁场中(设磁场与霍尔器件平面垂直)，它的输出霍尔电势范围多大并设计一个20倍的比例放大器放大该霍尔电势。　　解：　　UH1=KHIB1=4mV/MakGs×3mA×1Gs=12μV　　UH2=KHIB2=4mV/MakGs×3mA×5kGs=60mV　　设计放大倍数A=20的比例放大器，略　　10、有一霍尔元件，其灵敏度KH=/mA·kGs，把它放在一个梯度为5kGs/mm的磁场中，如果额定控制电流是20mA，设霍尔元件在平衡点附近作±的摆动，问输出电压范围为多少　　解：对于梯度为5kGs/mm的磁

5、场，当霍尔元件在平衡点附近作±的摆动时，其磁场的变化　　ΔB=±5kGs/mm×=±则霍尔元件输出电压的变化范围为　　ΔUH=KHIΔB=/mAkGs×20mA×(±)=±12mV　　n1/2242/n12%2