分析霍尔传感器在电气仪表中的应用研究.doc

《分析霍尔传感器在电气仪表中的应用研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。分析霍尔传感器在电气仪表中的应用研究　　0引言　　何谓霍尔传感器呢?从理论上来说，霍尔传感器装置就是以霍尔效应的充分应用为前提，实现由被测非电量参数向电量参数进行转化的传感器装置。从霍尔传感器装置所处的结构的角度上来说，其位于测试系统与研究对象当中，最关键的应用目的在于检测并获取传感器控制区域中的各类参数信息。从当前技术条件支持下霍尔传感器装置的应用角度上来说，相关工作人员不仅能够借助于霍尔传感器装置的应用实现对电流、电压以及磁场

2、微小位移量参数的直接性测量作业，同时也能够完成有关振动、压力、压差以及加速度参数的间接性测量作业。最值得注意的一点在于：现阶段的霍尔传感器装置已从分立元件发展到了集成电路应用阶段，其在电气仪表中的应用优势也日渐凸显。本文试对其做详细分析与说明。　　1霍尔效应及霍尔元件分析　　1.1霍尔效应分析：从产生角度上来说，霍尔效应是在运动电荷受电场作用力与磁场作用力影响而生成的产物。对于处在整个磁场运行系统当中的静止属性载流导体装置而言，在该导体磁场运动方向与电流运动方向出现不一致问题的情况下，静止属性载流导体装置当中平

3、行于磁场运动方向与电流运动方向上的两个平面会发生一定的交互性作业，并产生与之相对应的电动势。这种由磁场运动方向与电流运动方向差异性所引发的电动势产生现象即本文所研究的霍尔效应，霍尔效应发生过程当中所产生的电动势即为霍尔电动势。在这一过程当中，有关霍尔电动势的计算可参考如下方式进行求解：霍尔常数/霍尔元件厚度参数·电流参数·磁场感应强度参数·sin(负电子运动速度与磁场横轴方向夹角参数)。　　1.2霍尔元件分析：顾名思义，霍尔元件是基于霍尔效应所制成的元件，其从本质上来说属于磁敏元件的一种表现方式。在当前技术条件

4、支持下，选用半导体材料与溅射工艺加以制作完成的霍尔元件装置在实际应用过程当中表现出了包括①尺寸小;②成本低;③3此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。性能高在内的多个方面优势。特别值得注意的一点在于：采用半导体材料加以制作完成的霍尔元件表现出了相对应温度指标的敏感性变化，从而使得霍尔电压的内阻值参数与温度参数的对应性变化趋势比较显著。与此同时，从霍尔元件的制造工艺角度上来说，假如两个霍尔元件电压在运行过程当中所输出的电机参数并不在同一个等位面当中，或者说霍尔元件运行过

5、程当中所产生的材料电阻率参数存在不均性问题，则将直接导致磁场产生一定的不等为电势问题。从这一角度上来说，在对霍尔元件装置加以使用的过程当中，为确保霍尔元件运行的可靠性与高效性，整个磁场运行系统当中就应当配备相应的温度补偿电路与相对于不等为电势的补偿电路装置(在恒压驱动装置或是恒流驱动装置的作用之下加以实现)。基于此，工作人员将霍尔元件装置、放大器装置、补偿电路装置以及稳压电源装置集成在一个芯片当中即形成霍尔传感器。　　2霍尔传感器基本工作原理分析　　2.1霍尔传感器基本电路分析：图1为当前技术条件支持下霍尔传感

6、器装置的基本电路结构示意图。由图：在整个霍尔传感器装置运行系统当中，电源装置负责为控制电路正常运行提供必要性电源支持，调节性电阻装置能够针对霍尔传感器运行系统当中的控制电流大小参数予以调节，并与系统中的负载电阻参数保持相对应的契合性。在此种结构作用之下，磁场控制区域当中的负载参数由电压予以输出。　　2.2位移角测量作业分析：在整个磁场系统控制区域当中，霍尔传感器装置当中的霍尔元件始终于被测量物体呈现出联动作用关系。这也就是说，霍尔元件能够在一个环境条件恒定的磁场系统当中进行转动作业。从这一角度上来说，霍尔电动势

7、能够对霍尔传感器装置在运行过程当中的转角参数变化情况予以直观反映。很明显，转角参数的变化是非线性的。特别值得注意的一点是：上文我们曾提到有关霍尔电动势参数的计算方式是按照“霍尔常数/霍尔元件厚度参数·电流参数·磁场感应强度参数·sin(负电子运动速度与磁场横轴方向夹角参数)”予以完成的。由此我们可以推导：霍尔电动势的输出参数=霍尔常数·sin(负电子运动速度与磁场横轴方向夹角参数)。换句话来说，如果将霍尔元件的法向延长方向与电磁感应强度参数变化向量保持重合状态，则可以通过对法向方向的变化得到不同的负电子运动速度

8、与磁场横轴方向夹角参数，并最终导致霍尔电动势输出参数呈现出一定的差异性变化趋势。　　2.33此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。直线位移测量作业分析：在霍尔传感器装置元件处于磁场系统控制区域的中间位置情况下，轴向位移的变化参数能够以霍尔电动势的输出参数方式予以确定。与此同时，在电流与霍尔元件厚度参数均保持恒定状态的情况下，越大的磁场梯度变化