传感器原理与检测技术 教学课件 作者 钱显毅 第7章.ppt

《传感器原理与检测技术 教学课件 作者 钱显毅 第7章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章　磁传感器7.1　霍尔元件7.1.1　霍尔元件的工作原理7.1.2　霍尔元件的材料及结构7.1.3　霍尔元件的主要特性7.1.4　霍尔元件的补偿电路7.1.5　霍尔元件的特点及应用范围7.2　霍尔开关集成传感器7.2.1　霍尔开关集成传感器的结构及工作原理7.2.2　霍尔开关集成传感器的工作特性7.2.3　霍尔开关集成传感器的应用7.3　霍尔线性集成传感器7.3.1　霍尔线性集成传感器的结构及工作原理第7章　磁传感器7.3.2　霍尔线性集成传感器的主要技术特性7.4　磁传感器的应用7.4.1　霍尔元件在转速测量上的应用7.4.2　直流功率测量仪7.4.3　利用霍尔线性集成传

2、感器进行磁法覆盖层厚度测量7.4.4　霍尔计数装置7.1　霍尔元件7.1.1　霍尔元件的工作原理7.1.2　霍尔元件的材料及结构7.1.3　霍尔元件的主要特性7.1.4　霍尔元件的补偿电路7.1.5　霍尔元件的特点及应用范围7.1.1　霍尔元件的工作原理图7-1　霍尔效应原理图a)无磁场　b)加磁场瞬间　c)加磁场后的稳定状态7.1.2　霍尔元件的材料及结构图7-2　锑化铟霍尔元件的结构7.1.3　霍尔元件的主要特性1.输入电阻RIN和输出电阻ROUT2.额定控制电流IC3.不等位电动势U04.霍尔电压UH5.霍尔电压的温度特性1.输入电阻RIN和输出电阻ROUT霍尔元件输入1和

3、输入2的控制电流极间电阻为输入电阻RIN；输出1和输出2的霍尔电压极间电阻为输出电阻ROUT。2.额定控制电流IC给霍尔元件通以电流，能使霍尔元件在空气中产生10℃温升的电流值，称为额定控制电流IC。3.不等位电动势U0霍尔元件在额定控制电流作用下，若元件不加外磁场，输出的霍尔电压的理想值应为零，但由于存在着电极不对称、材料电阻率不均衡等因素，霍尔元件会输出电压，该电压称为不等位电动势U0，其值与输入电压或输入电流成正比。U0一般很小，不大于1mV。4.霍尔电压UH磁感应强度B/T　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　磁感应强度B/T图7-3　霍尔元件的输出特性a)恒流源驱

4、动　b)恒压源驱动5.霍尔电压的温度特性当温度升高时，霍尔电压减小，呈现负温度特性。7.1.4　霍尔元件的补偿电路1.对不等位电动势U0的补偿电路2.温度补偿电路1.对不等位电动势U0的补偿电路图7-4　利用跨接电阻补偿不等位电动势的电路1.对不等位电动势U0的补偿电路图7-5　温度补偿电路2.温度补偿电路霍尔元件在工程技术上的应用相当广泛，如无线电技术、计算机技术、自动控制技术等。具体的应用产品有高斯计、霍尔罗盘、大电流表、功率表、调制器、位移传感器、微波功率表、频率倍增器、回转器、乘法器、磁带或磁鼓读出器、霍尔电机等。7.1.5　霍尔元件的特点及应用范围1.霍尔元件的特点2.

5、霍尔元件的应用范围1.霍尔元件的特点1)霍尔元件可以测量磁物理量及电量，还可以通过转换测量其他非电量。2)由于霍尔元件的输出量正比于两个输入量的乘积，因此，可以方便而准确地实现乘法运算，可构成各种非线性运算部件。3)输出信号的信噪比大。4)频率范围宽。5)体积(一般为10-1～10-2cm3)小，重量轻，使用方便。6)稳定性好，可使用无限次。2.霍尔元件的应用范围霍尔元件在工程技术上的应用相当广泛，如无线电技术、计算机技术、自动控制技术等。具体的应用产品有高斯计、霍尔罗盘、大电流表、功率表、调制器、位移传感器、微波功率表、频率倍增器、回转器、乘法器、磁带或磁鼓读出器、霍尔电机等。

6、7.2　霍尔开关集成传感器7.2.1　霍尔开关集成传感器的结构及工作原理7.2.2　霍尔开关集成传感器的工作特性7.2.3　霍尔开关集成传感器的应用7.2.1　霍尔开关集成传感器的结构及工作原理0706.TIF7.2.1　霍尔开关集成传感器的结构及工作原理0707.TIF7.2.2　霍尔开关集成传感器的工作特性0708.TIF7.2.2　霍尔开关集成传感器的工作特性0709.TIF7.2.3　霍尔开关集成传感器的应用1.霍尔开关集成传感器的接口电路2.给传感器施加磁场的方式1.霍尔开关集成传感器的接口电路图7-10　霍尔开关集成传感器的一般接口电路2.给传感器施加磁场的方式(1)

7、磁铁轴心接近式(2)磁铁侧向滑近式(3)采用磁力集中器增加传感器的磁感应强度(4)激励磁场的应用实例0711.TIF0712.TIF图7-13　磁力集中器的安装示意图图7-14　在磁铁上安装铁底盘的示意图7.3　霍尔线性集成传感器7.3.1　霍尔线性集成传感器的结构及工作原理7.3.2　霍尔线性集成传感器的主要技术特性7.3.1　霍尔线性集成传感器的结构及工作原理图7-21　单端输出的电路结构7.3.1　霍尔线性集成传感器的结构及工作原理图7-22　双端输出的电路结构7.3.2