第6章磁電式傳感器機(jī)工社張玉蓮版

1、第6章 磁電式傳感器 2022-6-71第6章 磁電式傳感器 2022-6-72學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的掌握霍爾傳感器的工作原理與特性，掌握霍爾傳感器的工作原理與特性， 熟悉霍爾傳感器件熟悉霍爾傳感器件了解磁敏電阻、磁敏二極管等磁敏元了解磁敏電阻、磁敏二極管等磁敏元 件的工作原理和特性件的工作原理和特性第6章 磁電式傳感器 2022-6-736.1 概述概述6.2 霍爾式傳感器的工作原理與特性霍爾式傳感器的工作原理與特性6.3 磁敏傳感器磁敏傳感器 6.4 磁電式傳感器的應(yīng)用磁電式傳感器的應(yīng)用 本章小結(jié)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題主要內(nèi)容返回主目錄返回主目錄第6章 磁電式傳感器 2022-6-746.

2、1 概述 磁電感應(yīng)式傳感器是通過(guò)磁電感應(yīng)式傳感器是通過(guò)磁電轉(zhuǎn)換磁電轉(zhuǎn)換將被測(cè)非電量（如振動(dòng)、位移、速度將被測(cè)非電量（如振動(dòng)、位移、速度等）轉(zhuǎn)換成等）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)電信號(hào)的一種傳感器。的一種傳感器。 18201820年年奧斯特首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。奧斯特首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。18311831年英國(guó)物理學(xué)家法年英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在切割磁通的電路里，產(chǎn)拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在切割磁通的電路里，產(chǎn)生與磁通變化速率成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。最簡(jiǎn)單的把磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信生與磁通變化速率成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。最簡(jiǎn)單的把磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的磁電傳感器就

3、是號(hào)的磁電傳感器就是線(xiàn)圈線(xiàn)圈。隨著科技發(fā)展，現(xiàn)代磁電傳感器已向固體化。隨著科技發(fā)展，現(xiàn)代磁電傳感器已向固體化發(fā)展，它是利用磁場(chǎng)作用在被測(cè)物上，使物質(zhì)的電性能發(fā)生變化的物理發(fā)展，它是利用磁場(chǎng)作用在被測(cè)物上，使物質(zhì)的電性能發(fā)生變化的物理效應(yīng)制成的，從而使磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。效應(yīng)制成的，從而使磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 磁電式傳感器的種類(lèi)較多，不同材料制作的磁傳感器其工作原理和特性磁電式傳感器的種類(lèi)較多，不同材料制作的磁傳感器其工作原理和特性也不相同。本章主要介紹也不相同。本章主要介紹霍爾傳感器以及磁阻元件、磁敏二極管、磁敏霍爾傳感器以及磁阻元件、磁敏二極管、磁敏晶體管晶體管等常用半導(dǎo)體磁傳感器的原理

4、、特性和應(yīng)用。等常用半導(dǎo)體磁傳感器的原理、特性和應(yīng)用。第6章 磁電式傳感器 2022-6-75 1879 1879 年，美國(guó)物理學(xué)家年，美國(guó)物理學(xué)家霍爾霍爾經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：如果讓恒定電流通過(guò)如果讓恒定電流通過(guò)金屬薄片，并將薄片置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，在金屬薄片的另外兩側(cè)將產(chǎn)生與磁金屬薄片，并將薄片置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，在金屬薄片的另外兩側(cè)將產(chǎn)生與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電動(dòng)勢(shì)場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)現(xiàn)象后來(lái)被人們稱(chēng)為。這個(gè)現(xiàn)象后來(lái)被人們稱(chēng)為霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)。但是由于。但是由于這種效應(yīng)在這種效應(yīng)在金屬中非常微弱金屬中非常微弱，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起人們的重視。，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起人們的重視。1948 194

5、8 年以后，年以后，由于半導(dǎo)體技術(shù)迅速發(fā)展，人們找到了霍爾效應(yīng)比較明顯的半導(dǎo)體材料，由于半導(dǎo)體技術(shù)迅速發(fā)展，人們找到了霍爾效應(yīng)比較明顯的半導(dǎo)體材料，并制成了并制成了砷化稼、銻化銦、硅、鍺砷化稼、銻化銦、硅、鍺等材料的霍爾元件。等材料的霍爾元件。 用霍爾元件做成的傳感器稱(chēng)為用霍爾元件做成的傳感器稱(chēng)為霍爾傳感器霍爾傳感器。霍爾傳感器可以做得很小?；魻杺鞲衅骺梢宰龅煤苄。◣讉€(gè)平方毫米），可以用于測(cè)量地球磁場(chǎng)，制成電羅盤(pán)；將它卡在環(huán)（幾個(gè)平方毫米），可以用于測(cè)量地球磁場(chǎng)，制成電羅盤(pán)；將它卡在環(huán)形鐵心中，可以制成大電流傳感器。它還廣泛用于無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、高斯計(jì)、形鐵心中，可以制成大電流傳感器。它還廣泛用于無(wú)

6、刷電動(dòng)機(jī)、高斯計(jì)、接近開(kāi)關(guān)、微位移測(cè)量等。它的最大特點(diǎn)是非接觸測(cè)量。其它類(lèi)型的磁接近開(kāi)關(guān)、微位移測(cè)量等。它的最大特點(diǎn)是非接觸測(cè)量。其它類(lèi)型的磁電感應(yīng)式傳感器很多，常用的有磁敏電阻與磁敏傳感器等。磁敏電阻一電感應(yīng)式傳感器很多，常用的有磁敏電阻與磁敏傳感器等。磁敏電阻一般用于磁場(chǎng)強(qiáng)度、漏磁、制磁的檢測(cè)或在交流變換器、頻率變換器、功般用于磁場(chǎng)強(qiáng)度、漏磁、制磁的檢測(cè)或在交流變換器、頻率變換器、功率電壓變換器、移位電壓變換器等電路中作控制元件，還可用于接近開(kāi)率電壓變換器、移位電壓變換器等電路中作控制元件，還可用于接近開(kāi)關(guān)、磁卡文字識(shí)別、磁電編碼器、電動(dòng)機(jī)測(cè)速等方面或制作磁敏傳感器關(guān)、磁卡文字識(shí)別、磁電編

7、碼器、電動(dòng)機(jī)測(cè)速等方面或制作磁敏傳感器用。用。 磁敏二極管和磁敏晶體管多用于檢測(cè)弱磁磁場(chǎng)，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，位移磁敏二極管和磁敏晶體管多用于檢測(cè)弱磁磁場(chǎng)，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，位移測(cè)量，轉(zhuǎn)速測(cè)量等。測(cè)量，轉(zhuǎn)速測(cè)量等。返回本章目錄返回本章目錄第6章 磁電式傳感器 2022-6-766.2 霍爾傳感器的工作原理與特性6.2.1 6.2.1 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng) 在置于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體內(nèi)通入電流，若電流與磁場(chǎng)垂直，則在與磁場(chǎng)和在置于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體內(nèi)通入電流，若電流與磁場(chǎng)垂直，則在與磁場(chǎng)和電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電動(dòng)勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電動(dòng)勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)。利用霍

8、爾。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱(chēng)為霍爾傳感器。所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為霍爾電勢(shì)。效應(yīng)制成的元件稱(chēng)為霍爾傳感器。所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為霍爾電勢(shì)。 如圖如圖6-16-1所示，在長(zhǎng)、寬、高分別為所示，在長(zhǎng)、寬、高分別為L(zhǎng) L 、 W W 、 H H的半導(dǎo)體薄片的相對(duì)兩側(cè)的半導(dǎo)體薄片的相對(duì)兩側(cè)a a、b b通以控制電流，在薄片垂直方向加以磁場(chǎng)通以控制電流，在薄片垂直方向加以磁場(chǎng)B B。設(shè)圖中的材料是。設(shè)圖中的材料是N N型半導(dǎo)體，導(dǎo)電型半導(dǎo)體，導(dǎo)電的載流子是的載流子是電子電子。在圖示方向磁場(chǎng)的作用下，電子將受到一個(gè)由。在圖示方向磁場(chǎng)的作用下，電子將受到一個(gè)由c c側(cè)指向側(cè)指向d d側(cè)方側(cè)方向力的作用，這個(gè)力就是向力

9、的作用，這個(gè)力就是洛侖茲力洛侖茲力。洛侖茲力用表示，大小為：。洛侖茲力用表示，大小為： LFq Bv電子電荷量電子電荷量載流子的載流子的運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度磁感應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度圖圖6-16-1第6章 磁電式傳感器 2022-6-77 在洛侖茲力的作用下，電子向在洛侖茲力的作用下，電子向d d側(cè)偏轉(zhuǎn)，使該側(cè)形成側(cè)偏轉(zhuǎn)，使該側(cè)形成負(fù)電荷的積累負(fù)電荷的積累，c c側(cè)則形成側(cè)則形成正電荷的積累正電荷的積累。這樣，。這樣，c c、d d兩端面因電荷積累而建立了一個(gè)電場(chǎng)兩端面因電荷積累而建立了一個(gè)電場(chǎng) , ,稱(chēng)為稱(chēng)為霍霍爾電場(chǎng)爾電場(chǎng)。該電場(chǎng)對(duì)電子的作用力與洛侖茲力的方向相反，即阻止電荷的繼續(xù)積。該電場(chǎng)對(duì)電子的

10、作用力與洛侖茲力的方向相反，即阻止電荷的繼續(xù)積累。當(dāng)電場(chǎng)力（累。當(dāng)電場(chǎng)力（ ）與洛侖茲力大小相等時(shí)，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這時(shí)有）與洛侖茲力大小相等時(shí)，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這時(shí)有 圖圖6-1 6-1 霍爾效應(yīng)與霍爾元件霍爾效應(yīng)與霍爾元件HEHHFqEHqEq B所以霍爾電場(chǎng)的強(qiáng)度為所以霍爾電場(chǎng)的強(qiáng)度為HEB（6-2）在在c c與與d d兩側(cè)面間建立的電動(dòng)兩側(cè)面間建立的電動(dòng)勢(shì)差稱(chēng)為霍爾電勢(shì)，用表示勢(shì)差稱(chēng)為霍爾電勢(shì)，用表示HUHHHUE WUBW或當(dāng)材料中的電子濃度為當(dāng)材料中的電子濃度為n時(shí)時(shí)（6-3）/()InqHW1HIUBWBWIBnqHWnqH第6章 磁電式傳感器 2022-6-78 設(shè)設(shè) -霍爾系數(shù)，

11、得霍爾系數(shù)，得 設(shè)設(shè) -霍爾靈敏度，則霍爾靈敏度，則1HIUBWBWIBnqHWnqH1HRnq（6-5）HHRKHHHHRUIBK IBH反映材料霍爾效反映材料霍爾效應(yīng)的強(qiáng)弱，是由應(yīng)的強(qiáng)弱，是由材料性質(zhì)所決定材料性質(zhì)所決定的一個(gè)常數(shù)大小的一個(gè)常數(shù)大小 霍爾靈敏度，它表霍爾靈敏度，它表示霍爾元件在單位示霍爾元件在單位控制電流和單位磁控制電流和單位磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)的大小霍爾電勢(shì)的大小 HHRUIBH（6-6）第6章 磁電式傳感器 2022-6-79霍耳電勢(shì)與材料的關(guān)系通過(guò)以上分析，可以看出通過(guò)以上分析，可以看出 霍耳電壓霍耳電壓U UH H大小與材料的性質(zhì)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)

12、，金屬材料大小與材料的性質(zhì)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，金屬材料n n較大，導(dǎo)致較大，導(dǎo)致R RH H和和K KH H變小，變小，故不宜做霍耳元件?；舳话悴捎霉什灰俗龌舳?。霍耳元件一般采用N N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體材料。材料。 R RH H=1/nq=1/nq 霍耳電壓霍耳電壓U UH H與元件的尺寸關(guān)系很大，生產(chǎn)元件時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn)：與元件的尺寸關(guān)系很大，生產(chǎn)元件時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn)：1 1）根據(jù)式）根據(jù)式 ，H H愈小，愈小，K KH H愈大，霍耳靈敏度愈高，所以霍耳元件的厚愈大，霍耳靈敏度愈高，所以霍耳元件的厚度都比較薄。但度都比較薄。但H H太小，會(huì)使元件的輸入、輸出電阻增加，因此，也不宜太薄

13、。太小，會(huì)使元件的輸入、輸出電阻增加，因此，也不宜太薄。2）元件的長(zhǎng)寬比對(duì)元件的長(zhǎng)寬比對(duì)U UH H也有影響。也有影響。L/WL/W加大時(shí)，控制電極對(duì)霍耳電壓影響減小。但如加大時(shí)，控制電極對(duì)霍耳電壓影響減小。但如果果L/WL/W過(guò)大，載流子在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中的損失將加大，使過(guò)大，載流子在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中的損失將加大，使U UH H下降，通常要對(duì)式（下降，通常要對(duì)式（6-66-6）加以形狀效應(yīng)修正：加以形狀效應(yīng)修正： (6-7(6-7） 式（式（6-76-7）中，）中， 為形狀效應(yīng)系數(shù)，其修正值如下表所示。為形狀效應(yīng)系數(shù)，其修正值如下表所示。通常取通常取HHHRUIBK IBH/2L W )/(WLfL/W

14、0.51.01.52.02.53.04.0f f(L/W)(L/W)0.3700.6750.8410.9230.9670.9840.996( /)HHUK IBf L W第6章 磁電式傳感器 2022-6-710霍耳電勢(shì)與材料的關(guān)系3 3） 霍耳電壓霍耳電壓U UH H與控制電流及磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。根據(jù)式與控制電流及磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。根據(jù)式 U UH H正比于正比于I I及及B B。當(dāng)控制電流恒定時(shí)，。當(dāng)控制電流恒定時(shí)，B B愈大，愈大，U UH H愈大。愈大。當(dāng)磁場(chǎng)改變方向時(shí)，當(dāng)磁場(chǎng)改變方向時(shí)，U UH H也改變方向。同樣，當(dāng)霍耳也改變方向。同樣，當(dāng)霍耳靈敏度靈敏度K KH H及磁感應(yīng)強(qiáng)度及磁感應(yīng)強(qiáng)

15、度B B恒定時(shí)，增加控制恒定時(shí)，增加控制I,I,也可以也可以提高霍耳電壓的輸出。但提高霍耳電壓的輸出。但電流不宜過(guò)大電流不宜過(guò)大，否則，否則，會(huì)會(huì)燒壞霍耳元件燒壞霍耳元件。HHHRUIBK IBH第6章 磁電式傳感器 2022-6-7116.2.2 霍爾元件的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù) 霍爾元件是一種霍爾元件是一種四端型器件四端型器件，如圖，如圖6-26-2所示，它由霍爾片、所示，它由霍爾片、4 4根引線(xiàn)和根引線(xiàn)和殼體組成?；魻柶且粔K矩形半導(dǎo)體單晶薄片，尺寸一般為殼體組成?；魻柶且粔K矩形半導(dǎo)體單晶薄片，尺寸一般為4mm4mm 2mm2mm 0.1 mm 0.1 mm。通常為紅色的兩個(gè)引線(xiàn)。通常為紅色的

16、兩個(gè)引線(xiàn)A A、B B 為控制電流，為控制電流， C C、D D 兩個(gè)兩個(gè)綠色引線(xiàn)為霍爾電勢(shì)輸出線(xiàn)。綠色引線(xiàn)為霍爾電勢(shì)輸出線(xiàn)。圖圖6-2 6-2 霍爾元件霍爾元件第6章 磁電式傳感器 2022-6-712主要特征參數(shù)主要特征參數(shù)（1 1）額定控制電流）額定控制電流I I ：使霍爾片溫升：使霍爾片溫升1010所施加的控制電流值。所施加的控制電流值。（2 2）輸入電阻）輸入電阻 ：指控制電極間的電阻值。：指控制電極間的電阻值。（3 3）輸出電阻）輸出電阻 ：指霍爾電勢(shì)輸出極之間的電阻值。：指霍爾電勢(shì)輸出極之間的電阻值。（4 4）最大磁感應(yīng)強(qiáng)度）最大磁感應(yīng)強(qiáng)度 ：磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)：磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò) 時(shí)，

17、霍爾電勢(shì)的非時(shí)，霍爾電勢(shì)的非線(xiàn)性誤差明顯增大，數(shù)值一般小于零點(diǎn)幾特斯拉。線(xiàn)性誤差明顯增大，數(shù)值一般小于零點(diǎn)幾特斯拉。iRORmBmB第6章 磁電式傳感器 2022-6-713（5 5）不等位電勢(shì)不等位電勢(shì)：在額定控制電流下，：在額定控制電流下，當(dāng)外加磁場(chǎng)為零時(shí)，霍爾輸出端之當(dāng)外加磁場(chǎng)為零時(shí)，霍爾輸出端之間的開(kāi)路電壓稱(chēng)為不等位電勢(shì)。它間的開(kāi)路電壓稱(chēng)為不等位電勢(shì)。它是由于四個(gè)電極的幾何尺寸不對(duì)稱(chēng)是由于四個(gè)電極的幾何尺寸不對(duì)稱(chēng)引起的，如圖引起的，如圖6-36-3所示。使用時(shí)多所示。使用時(shí)多采用電橋法來(lái)補(bǔ)償不等位電勢(shì)引起采用電橋法來(lái)補(bǔ)償不等位電勢(shì)引起的誤差。的誤差。圖圖6-3 6-3 霍爾元件的不等位

18、電勢(shì)霍爾元件的不等位電勢(shì)（6 6）霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)：在磁感應(yīng)：在磁感應(yīng)強(qiáng)度及控制電流一定清況下，溫度強(qiáng)度及控制電流一定清況下，溫度變化變化l l 相應(yīng)霍爾電勢(shì)變化的百分相應(yīng)霍爾電勢(shì)變化的百分?jǐn)?shù)。它與霍爾元件的材料有關(guān)，一數(shù)。它與霍爾元件的材料有關(guān)，一般為般為0.10.1/左右。在要求較高場(chǎng)左右。在要求較高場(chǎng)合，應(yīng)選擇低溫漂的霍爾元件。合，應(yīng)選擇低溫漂的霍爾元件。第6章 磁電式傳感器 2022-6-7146.2.3 集成霍爾傳感器將霍爾敏感元件、放大器、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源等集成于一個(gè)芯片上構(gòu)成霍爾集成將霍爾敏感元件、放大器、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源等集成于一個(gè)芯片上構(gòu)成霍爾集成

19、傳感器。有些霍爾傳感器的外形與傳感器。有些霍爾傳感器的外形與DIP DIP 封裝的集成電路相同，故也稱(chēng)集成霍爾傳感器。封裝的集成電路相同，故也稱(chēng)集成霍爾傳感器。類(lèi)型：分為類(lèi)型：分為線(xiàn)性型霍爾傳感器線(xiàn)性型霍爾傳感器和和開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器。1 1、霍爾線(xiàn)性集成傳感器、霍爾線(xiàn)性集成傳感器這種線(xiàn)性型傳感器的輸出電壓與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)呈線(xiàn)性關(guān)系，廣泛用于位置、這種線(xiàn)性型傳感器的輸出電壓與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)呈線(xiàn)性關(guān)系，廣泛用于位置、力、重量、厚度、速度、磁場(chǎng)、電流等的測(cè)量、控制。這種傳感器有單端輸出和雙端輸力、重量、厚度、速度、磁場(chǎng)、電流等的測(cè)量、控制。這種傳感器有單端輸出和雙

20、端輸出（差動(dòng)輸出）兩種電路，如圖出（差動(dòng)輸出）兩種電路，如圖6-4 6-4 所示。所示。圖圖6-4 6-4 線(xiàn)形霍爾集成傳感器結(jié)構(gòu)線(xiàn)形霍爾集成傳感器結(jié)構(gòu)第6章 磁電式傳感器 2022-6-7152. 開(kāi)關(guān)型霍爾集成傳感器開(kāi)關(guān)型霍爾集成傳感器由霍爾元件、放大開(kāi)關(guān)型霍爾集成傳感器由霍爾元件、放大器、施密特整形電路和開(kāi)關(guān)輸出等部分組器、施密特整形電路和開(kāi)關(guān)輸出等部分組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖6-56-5所示。當(dāng)有所示。當(dāng)有磁場(chǎng)作用在霍爾開(kāi)關(guān)集成傳感器上時(shí)，根磁場(chǎng)作用在霍爾開(kāi)關(guān)集成傳感器上時(shí)，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，霍爾元件輸出霍爾電勢(shì)，據(jù)霍爾效應(yīng)原理，霍爾元件輸出霍爾電勢(shì)，該電壓經(jīng)放大

21、器放大后，送至施密特整形該電壓經(jīng)放大器放大后，送至施密特整形電路。當(dāng)放大后的霍爾電勢(shì)大于電路。當(dāng)放大后的霍爾電勢(shì)大于“開(kāi)啟開(kāi)啟” ” 閾值時(shí)，施密特閾值時(shí)，施密特電路翻轉(zhuǎn)電路翻轉(zhuǎn)，輸出，輸出高電平高電平，使晶體管使晶體管導(dǎo)通導(dǎo)通，整個(gè)電路處于開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)，整個(gè)電路處于開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)磁場(chǎng)減弱時(shí)，霍爾元件輸出的電壓很小，磁場(chǎng)減弱時(shí)，霍爾元件輸出的電壓很小，經(jīng)放大器放大后其值仍經(jīng)放大器放大后其值仍小于施密特的小于施密特的“關(guān)關(guān)閉閉”閾值時(shí)閾值時(shí)，施密特整形器又翻轉(zhuǎn)，輸出，施密特整形器又翻轉(zhuǎn)，輸出低電平低電平，使，使晶體管截止晶體管截止，電路處于，電路處于關(guān)狀態(tài)關(guān)狀態(tài)。這樣，一次磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，就使傳感器這

22、樣，一次磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，就使傳感器完成一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。完成一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。圖圖6-5 6-5 霍爾開(kāi)關(guān)集成傳感器內(nèi)霍爾開(kāi)關(guān)集成傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖部結(jié)構(gòu)框圖第6章 磁電式傳感器 2022-6-716第6章 磁電式傳感器 2022-6-717 霍耳元件其他符號(hào)及代號(hào)霍耳元件其他符號(hào)及代號(hào)國(guó)產(chǎn)器件常用H代表霍耳元件，后面的字母代表元件的材料，數(shù)字代表產(chǎn)品的序號(hào)。如HZ-1元件，說(shuō)明是用鍺材料制成的霍耳元件；HT-1元件，說(shuō)明是用銻化銦（InSb）材料制成的元件。 II返回本章目錄返回本章目錄第6章 磁電式傳感器 2022-6-7186.3 磁敏傳感器6.3.1 6.3.1 磁敏電阻磁敏電阻1. 1. 磁

23、阻效應(yīng)磁阻效應(yīng) 磁敏電阻是利用磁阻效應(yīng)制成的一種磁敏元件。將一載流導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中，除磁敏電阻是利用磁阻效應(yīng)制成的一種磁敏元件。將一載流導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中，除了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外，其了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外，其電阻也會(huì)隨磁場(chǎng)變化電阻也會(huì)隨磁場(chǎng)變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁阻效應(yīng)磁阻效應(yīng)。 在沒(méi)有外加磁場(chǎng)時(shí)，磁阻元件的電流密度矢量，如圖在沒(méi)有外加磁場(chǎng)時(shí)，磁阻元件的電流密度矢量，如圖6-8a6-8a所示。當(dāng)磁場(chǎng)垂直作用所示。當(dāng)磁場(chǎng)垂直作用在磁阻元件表面上時(shí)，由于霍爾效應(yīng)，使得電流密度矢量偏移電場(chǎng)方向某個(gè)霍爾在磁阻元件表面上時(shí)，由于霍爾效應(yīng)，使得電流密度矢量偏移電場(chǎng)方向某個(gè)霍爾角角 ，如圖，如圖6-8b6-8

24、b所示。這使電流流通的所示。這使電流流通的途徑變長(zhǎng)途徑變長(zhǎng)，導(dǎo)致元件兩端金屬電極間的，導(dǎo)致元件兩端金屬電極間的電阻值增大。電極間的距離越長(zhǎng)，電阻的增長(zhǎng)比例就越大，所以在磁阻元件的結(jié)電阻值增大。電極間的距離越長(zhǎng)，電阻的增長(zhǎng)比例就越大，所以在磁阻元件的結(jié)構(gòu)中，大多數(shù)是把基片切成薄片，然后用光刻的方法插入金屬電極和金屬邊界。構(gòu)中，大多數(shù)是把基片切成薄片，然后用光刻的方法插入金屬電極和金屬邊界。圖圖6-8 6-8 磁阻元件工作原理示意圖磁阻元件工作原理示意圖第6章 磁電式傳感器 2022-6-719磁阻效應(yīng)的表達(dá)式磁阻效應(yīng)的表達(dá)式 當(dāng)溫度恒定，在弱磁場(chǎng)范圍內(nèi)，磁阻與磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比。當(dāng)溫度恒定，

25、在弱磁場(chǎng)范圍內(nèi)，磁阻與磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比。對(duì)于只有電子參與導(dǎo)電的最簡(jiǎn)單情況，理論推出磁阻效應(yīng)的表達(dá)對(duì)于只有電子參與導(dǎo)電的最簡(jiǎn)單情況，理論推出磁阻效應(yīng)的表達(dá)式為式為)273. 01 (220BB磁感應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度電子遷電子遷移率移率磁感應(yīng)強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B時(shí)的時(shí)的電阻率電阻率（6-8） 設(shè)電阻率的變化為設(shè)電阻率的變化為0B則電阻率的相對(duì)變化為則電阻率的相對(duì)變化為 2220/0.273()BkB （6-9） 由上式可知，磁場(chǎng)一定，由上式可知，磁場(chǎng)一定，遷移率高的材料磁阻效應(yīng)明顯遷移率高的材料磁阻效應(yīng)明顯。InSbInSb（銻化銦）和和InAsInAs（砷化銦）砷化銦）等半導(dǎo)體的載流子遷移率

26、都很高，更適合等半導(dǎo)體的載流子遷移率都很高，更適合于制作磁敏電阻于制作磁敏電阻。第6章 磁電式傳感器 2022-6-7202. 磁敏電阻的形狀 磁阻效應(yīng)除與材料有關(guān)外，還與磁阻器件的幾何形狀及尺寸密切相關(guān)磁阻效應(yīng)除與材料有關(guān)外，還與磁阻器件的幾何形狀及尺寸密切相關(guān) 在恒定磁感應(yīng)強(qiáng)度下，磁敏電阻的長(zhǎng)與寬的比越小，電阻率的相對(duì)變?cè)诤愣ù鸥袘?yīng)強(qiáng)度下，磁敏電阻的長(zhǎng)與寬的比越小，電阻率的相對(duì)變化越大?？紤]到形狀影響時(shí)，電阻率的相對(duì)變化與磁感應(yīng)強(qiáng)度和遷移化越大?？紤]到形狀影響時(shí)，電阻率的相對(duì)變化與磁感應(yīng)強(qiáng)度和遷移率的關(guān)系可用下式近似表示率的關(guān)系可用下式近似表示 （6-106-10） 式中式中 形狀效應(yīng)系數(shù)

27、，形狀效應(yīng)系數(shù)，L L, ,b b分別為磁阻器件的長(zhǎng)度和寬度。分別為磁阻器件的長(zhǎng)度和寬度。 除長(zhǎng)方形磁阻器件外，還有圓盤(pán)形磁阻器件，其中心和邊緣各有一個(gè)除長(zhǎng)方形磁阻器件外，還有圓盤(pán)形磁阻器件，其中心和邊緣各有一個(gè)電極，如圖電極，如圖6-9 6-9 所示。這種圓盤(pán)形磁阻器件稱(chēng)為所示。這種圓盤(pán)形磁阻器件稱(chēng)為科爾比諾圓盤(pán)科爾比諾圓盤(pán)。這時(shí)。這時(shí)的效應(yīng)稱(chēng)的效應(yīng)稱(chēng)科爾比諾效應(yīng)科爾比諾效應(yīng)。因?yàn)閳A盤(pán)的磁阻最大，故大多磁阻器件做成。因?yàn)閳A盤(pán)的磁阻最大，故大多磁阻器件做成圓盤(pán)結(jié)構(gòu)。圓盤(pán)結(jié)構(gòu)。)/(1 )(/20blfBk)/(blf圖圖6-9 6-9 磁敏電阻的形狀磁敏電阻的形狀第6章 磁電式傳感器 2022

28、-6-721磁阻元件第6章 磁電式傳感器 2022-6-7223. 磁敏電阻的基本特性(1)B-R(1)B-R特性。它由特性。它由無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電阻和磁感應(yīng)強(qiáng)度阻和磁感應(yīng)強(qiáng)度B B時(shí)的電阻時(shí)的電阻來(lái)來(lái)表示。隨元件形狀不同而異，表示。隨元件形狀不同而異，約為數(shù)十歐至數(shù)千歐，隨磁約為數(shù)十歐至數(shù)千歐，隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化而變化。圖感應(yīng)強(qiáng)度變化而變化。圖6-6-1010為磁敏電阻的特性曲線(xiàn)。為磁敏電阻的特性曲線(xiàn)。在在0.1T0.1T以下的弱磁場(chǎng)中，曲以下的弱磁場(chǎng)中，曲線(xiàn)呈現(xiàn)平方特性，而超過(guò)線(xiàn)呈現(xiàn)平方特性，而超過(guò)0.1T0.1T后呈現(xiàn)線(xiàn)性變化。后呈現(xiàn)線(xiàn)性變化。圖圖6-10 6-10 磁敏電阻的磁敏電

29、阻的B-RB-R特性特性第6章 磁電式傳感器 2022-6-723（2 2）靈敏度）靈敏度K K 磁敏電阻的靈敏度可由下式表示：磁敏電阻的靈敏度可由下式表示： （6-116-11）式中式中 磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T0.3T時(shí)的值；時(shí)的值； 無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電阻值。無(wú)磁場(chǎng)時(shí)的電阻值。一般情況下，磁敏電阻的靈敏度一般情況下，磁敏電阻的靈敏度K2.7K2.7。（3 3）溫度系數(shù)）溫度系數(shù) 磁敏電阻的溫度系數(shù)約為磁敏電阻的溫度系數(shù)約為-2-2/，這個(gè)值較大。，這個(gè)值較大。為補(bǔ)償磁敏電阻的溫度特性，可采用兩個(gè)元件串聯(lián)成對(duì)使用，為補(bǔ)償磁敏電阻的溫度特性，可采用兩個(gè)元件串聯(lián)成對(duì)使用，用差動(dòng)方式工作。用差動(dòng)

30、方式工作。30KRR3R0R第6章 磁電式傳感器 2022-6-7246.3.2 6.3.2 磁敏二極管磁敏二極管 磁敏二極管是一種磁電轉(zhuǎn)換的元件，可以將 磁信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào).特點(diǎn)：具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)快、無(wú) 觸點(diǎn)、輸出功率大及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。應(yīng)用：它可廣泛應(yīng)用于磁場(chǎng)的檢測(cè)、磁力探 傷、轉(zhuǎn)速測(cè)量、位移測(cè)量、電流測(cè)量、無(wú)觸 點(diǎn)開(kāi)關(guān)和無(wú)刷直電流電機(jī)等許多領(lǐng)域。 第6章 磁電式傳感器 2022-6-7251. 磁敏二極管的結(jié)構(gòu) 磁敏二極管是磁敏二極管是PNPN 結(jié)型的磁電轉(zhuǎn)換元件，有硅磁敏二極管和鍺磁敏二極管兩種，結(jié)型的磁電轉(zhuǎn)換元件，有硅磁敏二極管和鍺磁敏二極管兩種，結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖6-116

31、-11所示。在高純度鍺半導(dǎo)體的兩端用合金法制成高摻雜的所示。在高純度鍺半導(dǎo)體的兩端用合金法制成高摻雜的P P型和型和N N型兩型兩個(gè)區(qū)域，在個(gè)區(qū)域，在P P、N N 之間有一個(gè)較長(zhǎng)的之間有一個(gè)較長(zhǎng)的本征區(qū)本征區(qū)I I ，本征區(qū)，本征區(qū)I I 的一面磨成光滑的復(fù)合的一面磨成光滑的復(fù)合表面（為表面（為I I 區(qū)），另一面打毛，成為區(qū)），另一面打毛，成為高復(fù)合區(qū)高復(fù)合區(qū)（r r 區(qū)），因?yàn)殡娮訁^(qū)），因?yàn)殡娮? -空穴對(duì)易于空穴對(duì)易于在在粗糙表面復(fù)合而消失粗糙表面復(fù)合而消失。當(dāng)通以正向電流后就會(huì)在。當(dāng)通以正向電流后就會(huì)在P P、I I、N N 結(jié)之間形成電流。由結(jié)之間形成電流。由此可知，此可知，磁敏二

32、極管是磁敏二極管是PIN PIN 型型的。的。與普通二極管區(qū)別：普通二極管與普通二極管區(qū)別：普通二極管PNPN結(jié)的基區(qū)結(jié)的基區(qū)很短很短，以避免載流子在基，以避免載流子在基區(qū)復(fù)合，磁敏二極管的區(qū)復(fù)合，磁敏二極管的PNPN結(jié)卻有結(jié)卻有很長(zhǎng)的基區(qū)很長(zhǎng)的基區(qū)，大于載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度，大于載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度，但基區(qū)是由接近本征半導(dǎo)體的高阻材料構(gòu)成。但基區(qū)是由接近本征半導(dǎo)體的高阻材料構(gòu)成。圖圖 6-11 6-11 磁敏二極管結(jié)構(gòu)示意圖磁敏二極管結(jié)構(gòu)示意圖c) 外形外形第6章 磁電式傳感器 2022-6-7262. 工作原理 磁敏二極管在磁敏二極管在磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化下，其的變化下，其電流電流發(fā)生變化，發(fā)生

33、變化，于是就實(shí)現(xiàn)于是就實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換磁電轉(zhuǎn)換。且。且I I區(qū)和區(qū)和r r區(qū)的復(fù)合能力之差越區(qū)的復(fù)合能力之差越大，磁敏二極管的靈敏度就越高。大，磁敏二極管的靈敏度就越高。 圖圖6-12 6-12 磁敏二極管工作原理示意圖磁敏二極管工作原理示意圖第6章 磁電式傳感器 2022-6-7273. 磁敏二極管的主要特性（1 1）磁電特性磁電特性：在給定條件下，磁敏二極管：在給定條件下，磁敏二極管的的輸出電壓輸出電壓變化量與變化量與外加磁場(chǎng)外加磁場(chǎng)間的變化關(guān)系。間的變化關(guān)系。圖圖6-136-13給出磁敏二極管單個(gè)使用和互補(bǔ)使用給出磁敏二極管單個(gè)使用和互補(bǔ)使用時(shí)的磁電特性曲線(xiàn)。時(shí)的磁電特性曲線(xiàn)。圖圖6-13

34、6-13 磁敏二極管磁電特性曲線(xiàn)磁敏二極管磁電特性曲線(xiàn)正向磁靈正向磁靈敏度大于敏度大于反向反向互補(bǔ)使用時(shí)，正、互補(bǔ)使用時(shí)，正、反向磁靈敏度曲反向磁靈敏度曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，且在弱線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，且在弱磁場(chǎng)下有較好的磁場(chǎng)下有較好的線(xiàn)性線(xiàn)性第6章 磁電式傳感器 2022-6-728（2）伏安特性 在給定磁場(chǎng)情況下，在給定磁場(chǎng)情況下，磁敏二極管兩端磁敏二極管兩端正向正向偏壓偏壓和和通過(guò)它的電流通過(guò)它的電流的關(guān)系曲線(xiàn)。如圖的關(guān)系曲線(xiàn)。如圖6-6-1414所示。不同種類(lèi)的所示。不同種類(lèi)的磁敏二極管伏安特性磁敏二極管伏安特性也不同。也不同。圖圖6-14 6-14 磁敏二極管伏安特性曲線(xiàn)磁敏二極管伏安特性曲線(xiàn)第6章 磁電式傳

35、感器 2022-6-729（3）溫度特性 一般情況下，磁敏二極管受溫度的影響一般情況下，磁敏二極管受溫度的影響較大。反映磁敏二極管的溫度特性好壞，較大。反映磁敏二極管的溫度特性好壞，也可用溫度系數(shù)來(lái)表示。硅磁敏二極管也可用溫度系數(shù)來(lái)表示。硅磁敏二極管在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下 的溫度系數(shù)小于的溫度系數(shù)小于20mV20mV， 的溫度系數(shù)小于的溫度系數(shù)小于0.6%/0.6%/。而鍺磁敏二極管。而鍺磁敏二極管 的溫度的溫度系數(shù)小于系數(shù)小于-60mV-60mV， 的溫度系數(shù)小的溫度系數(shù)小于于1.5%/1.5%/。所以，規(guī)定硅管的使用溫。所以，規(guī)定硅管的使用溫度為度為-40-408585，而鍺管則

36、現(xiàn)定為，而鍺管則現(xiàn)定為- -40406565。 指在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，指在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，輸出電壓變化量輸出電壓變化量（或無(wú)磁場(chǎng)作用時(shí)輸出電壓）隨（或無(wú)磁場(chǎng)作用時(shí)輸出電壓）隨溫度變化溫度變化的規(guī)律，如圖的規(guī)律，如圖6-156-15所示。所示。圖圖6-15 6-15 磁敏二極管溫度特性磁敏二極管溫度特性0uu0uu第6章 磁電式傳感器 2022-6-730（ 4）頻率特性 硅磁敏二極管的響應(yīng)時(shí)間，幾乎硅磁敏二極管的響應(yīng)時(shí)間，幾乎等于注入載流子漂移過(guò)程中被復(fù)等于注入載流子漂移過(guò)程中被復(fù)合并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間合并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間。所以，頻率響應(yīng)時(shí)間與載流子的有效。所以，頻率響應(yīng)時(shí)間與載流子的有效壽命

37、相當(dāng)。硅管的響應(yīng)時(shí)間小于壽命相當(dāng)。硅管的響應(yīng)時(shí)間小于 ，即響應(yīng)頻率高達(dá)，即響應(yīng)頻率高達(dá)1MHz1MHz。鍺。鍺磁敏二極管的響應(yīng)頻率小于磁敏二極管的響應(yīng)頻率小于10kHz,10kHz,如圖如圖6-166-16所示。所示。1 S圖圖6-16 6-16 鍺磁敏二極管頻率特性鍺磁敏二極管頻率特性第6章 磁電式傳感器 2022-6-7316.3.3 磁敏晶體管 1. 磁敏晶體管的結(jié)構(gòu)磁敏晶體管的結(jié)構(gòu)磁敏晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖磁敏晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖6-176-17所示。所示。NPNNPN型磁敏晶體管是在弱型磁敏晶體管是在弱P P型近本征半導(dǎo)體上，型近本征半導(dǎo)體上，用合金法或擴(kuò)散法形成三個(gè)結(jié)用合金法或擴(kuò)

38、散法形成三個(gè)結(jié)即即發(fā)射結(jié)、基極結(jié)、集電結(jié)發(fā)射結(jié)、基極結(jié)、集電結(jié)所形成的半導(dǎo)體元件。其所形成的半導(dǎo)體元件。其最大特點(diǎn)是最大特點(diǎn)是基區(qū)較長(zhǎng)基區(qū)較長(zhǎng)，在長(zhǎng)基區(qū)的側(cè)面制成一個(gè)復(fù)合率很高的，在長(zhǎng)基區(qū)的側(cè)面制成一個(gè)復(fù)合率很高的高復(fù)合區(qū)高復(fù)合區(qū) 。在。在 區(qū)區(qū)的對(duì)面保持光滑的無(wú)復(fù)合的鏡面的對(duì)面保持光滑的無(wú)復(fù)合的鏡面I I區(qū)，長(zhǎng)基區(qū)分為輸運(yùn)基區(qū)和復(fù)合基區(qū)兩部分。區(qū)，長(zhǎng)基區(qū)分為輸運(yùn)基區(qū)和復(fù)合基區(qū)兩部分。圖圖6-17 6-17 磁敏晶體管結(jié)構(gòu)與符號(hào)磁敏晶體管結(jié)構(gòu)與符號(hào)rr c) 磁敏晶體管外形磁敏晶體管外形第6章 磁電式傳感器 2022-6-732 2. 工作原理磁敏晶體管的基區(qū)寬度磁敏晶體管的基區(qū)寬度大于載流子

39、有效擴(kuò)散長(zhǎng)大于載流子有效擴(kuò)散長(zhǎng)度，因而注入的載流子度，因而注入的載流子除少部分輸入到集電極除少部分輸入到集電極外，外，大部分通過(guò)大部分通過(guò)e-I-b 而而形成基極電流形成基極電流當(dāng)受到正向磁場(chǎng)作用當(dāng)受到正向磁場(chǎng)作用時(shí)，由于洛侖茲力作時(shí)，由于洛侖茲力作用，載流子向用，載流子向發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)一側(cè)偏轉(zhuǎn)一側(cè)偏轉(zhuǎn)，從而使，從而使集集電極電流明顯下降電極電流明顯下降當(dāng)受反向磁場(chǎng)作用時(shí)，當(dāng)受反向磁場(chǎng)作用時(shí)，載流子在洛侖茲力作載流子在洛侖茲力作用下，向用下，向集電結(jié)一側(cè)集電結(jié)一側(cè)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)，使，使集電極電流集電極電流增大增大由此可以看出，磁敏晶體管工作原理與磁敏二極管完全相同。在正向或由此可以看出，磁敏晶體管工作

40、原理與磁敏二極管完全相同。在正向或反向磁場(chǎng)作用下，會(huì)引起反向磁場(chǎng)作用下，會(huì)引起集電極電流的減少或增加集電極電流的減少或增加。因此，可以用磁場(chǎng)。因此，可以用磁場(chǎng)方向控制集電極電流的增加或減少，用磁場(chǎng)的強(qiáng)弱控制集電極電流的增方向控制集電極電流的增加或減少，用磁場(chǎng)的強(qiáng)弱控制集電極電流的增加或減少的變化量。加或減少的變化量。圖圖6-18 6-18 磁敏晶體管工作原理示意圖磁敏晶體管工作原理示意圖第6章 磁電式傳感器 2022-6-7333. 磁敏晶體管的主要特性（1 1）磁電特性磁電特性: : 磁電特性是磁敏磁電特性是磁敏晶體管最重要的工作特性之一。晶體管最重要的工作特性之一。例如，國(guó)產(chǎn)例如，國(guó)產(chǎn)NP

41、NNPN型型3BCM3BCM鍺磁敏晶鍺磁敏晶體管的磁電特性曲線(xiàn)如圖體管的磁電特性曲線(xiàn)如圖6-196-19所所示。在弱磁場(chǎng)作用下，曲線(xiàn)接近示。在弱磁場(chǎng)作用下，曲線(xiàn)接近一條直線(xiàn)。一條直線(xiàn)。圖圖6-19 3BCM6-19 3BCM的磁電特性的磁電特性第6章 磁電式傳感器 2022-6-734（2）伏安特性磁敏晶體管的伏安特性類(lèi)似普通晶體管的伏安特性曲線(xiàn)。圖磁敏晶體管的伏安特性類(lèi)似普通晶體管的伏安特性曲線(xiàn)。圖6-20a6-20a為不受磁場(chǎng)作為不受磁場(chǎng)作用時(shí)磁敏晶體管的伏安特性曲線(xiàn)用時(shí)磁敏晶體管的伏安特性曲線(xiàn)圖圖6-20b6-20b給出了磁敏晶體管在基極恒流條件下（給出了磁敏晶體管在基極恒流條件下（ ）

42、集電極電流的變化）集電極電流的變化 的特性曲線(xiàn)。的特性曲線(xiàn)。mAIB3圖圖6-20 6-20 磁敏晶體管伏安特性曲線(xiàn)磁敏晶體管伏安特性曲線(xiàn)第6章 磁電式傳感器 2022-6-735（3）溫度特性 磁敏晶體管對(duì)溫度也是敏感的。磁敏晶體管對(duì)溫度也是敏感的。 3ACM3ACM、3BCM3BCM磁敏晶體管的溫度系數(shù)為磁敏晶體管的溫度系數(shù)為0.80.8/；3CCM3CCM磁敏晶體管磁敏晶體管的溫度系數(shù)為的溫度系數(shù)為-0 .6-0 .6/。3BCM3BCM的溫度特性曲線(xiàn)如圖的溫度特性曲線(xiàn)如圖6-216-21所示。所示。 圖圖6-21 3BCM6-21 3BCM磁敏晶體管的溫度特性磁敏晶體管的溫度特性返回本

43、章目錄返回本章目錄第6章 磁電式傳感器 2022-6-7366.4 磁電式傳感器的應(yīng)用6.4.1 6.4.1 霍爾傳感器的應(yīng)用霍爾傳感器的應(yīng)用 特點(diǎn)：霍爾傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝成熟、體積小、壽命長(zhǎng)、線(xiàn)性特點(diǎn)：霍爾傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝成熟、體積小、壽命長(zhǎng)、線(xiàn)性度好、頻帶寬。度好、頻帶寬。 應(yīng)用：用于測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度、電功率、電能、大電流、微氣隙中應(yīng)用：用于測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度、電功率、電能、大電流、微氣隙中的磁場(chǎng)；的磁場(chǎng)； 用以制成磁讀頭、磁羅盤(pán)、無(wú)刷電機(jī)；用以制成磁讀頭、磁羅盤(pán)、無(wú)刷電機(jī)； 用于無(wú)觸點(diǎn)發(fā)信，做接近開(kāi)關(guān)、霍爾電鍵；用于制成乘、除、平用于無(wú)觸點(diǎn)發(fā)信，做接近開(kāi)關(guān)、霍爾電鍵；用于制成乘、除、平方

44、、開(kāi)方等計(jì)算元件；方、開(kāi)方等計(jì)算元件； 用于制作微波電路中的環(huán)行器、隔離器等等。至于再經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)用于制作微波電路中的環(huán)行器、隔離器等等。至于再經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)換或多次轉(zhuǎn)換、用于非磁量的檢測(cè)和控制，霍爾元件的應(yīng)用領(lǐng)域換或多次轉(zhuǎn)換、用于非磁量的檢測(cè)和控制，霍爾元件的應(yīng)用領(lǐng)域就更廣泛了，如測(cè)量微位移、轉(zhuǎn)速、加速度、振動(dòng)、壓力、流量、就更廣泛了，如測(cè)量微位移、轉(zhuǎn)速、加速度、振動(dòng)、壓力、流量、液位等等。液位等等。第6章 磁電式傳感器 2022-6-737把探頭放在待測(cè)磁場(chǎng)中，探頭的磁把探頭放在待測(cè)磁場(chǎng)中，探頭的磁敏感面要與磁場(chǎng)方向垂直。控制電敏感面要與磁場(chǎng)方向垂直?？刂齐娏饔珊懔髟矗ɑ蚝銐涸矗┕┙o，用流由恒流

45、源（或恒壓源）供給，用電表或電位差計(jì)來(lái)測(cè)量霍爾電動(dòng)勢(shì)。電表或電位差計(jì)來(lái)測(cè)量霍爾電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)根據(jù) ，若控制電流，若控制電流不變，則霍爾輸出電動(dòng)勢(shì)正比于磁不變，則霍爾輸出電動(dòng)勢(shì)正比于磁場(chǎng)場(chǎng). .HHUK IB1.磁場(chǎng)測(cè)量（微磁場(chǎng)測(cè)量）第6章 磁電式傳感器 2022-6-738第6章 磁電式傳感器 2022-6-7392. 電流測(cè)量（電流計(jì)） 由霍爾元件構(gòu)成的電流傳感器具有測(cè)量為由霍爾元件構(gòu)成的電流傳感器具有測(cè)量為非接觸式、測(cè)量精度高、不必切斷電路電非接觸式、測(cè)量精度高、不必切斷電路電流、測(cè)量的頻率范圍廣（從零到幾千赫流、測(cè)量的頻率范圍廣（從零到幾千赫茲）、本身幾乎不消耗電路功率等特點(diǎn)。茲）、本身幾

46、乎不消耗電路功率等特點(diǎn)。 根據(jù)根據(jù)安培定律安培定律，在載流導(dǎo)體周?chē)鷮a(chǎn)生一，在載流導(dǎo)體周?chē)鷮a(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng)。用霍爾元件來(lái)測(cè)量正比于該電流的磁場(chǎng)。用霍爾元件來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)，可得到一正比于該磁場(chǎng)的這一磁場(chǎng)，可得到一正比于該磁場(chǎng)的霍爾霍爾電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)測(cè)量霍爾電動(dòng)勢(shì)的大小來(lái)間。通過(guò)測(cè)量霍爾電動(dòng)勢(shì)的大小來(lái)間接測(cè)量電流的大小，這就是霍爾鉗形電流接測(cè)量電流的大小，這就是霍爾鉗形電流表的基本測(cè)量原理。如圖表的基本測(cè)量原理。如圖6-236-23。圖圖6-23 6-23 霍爾元件測(cè)量電流霍爾元件測(cè)量電流第6章 磁電式傳感器 2022-6-740第6章 磁電式傳感器 2022-6-741第6章 磁電

47、式傳感器 2022-6-742第6章 磁電式傳感器 2022-6-7433. 霍爾轉(zhuǎn)速表 在被測(cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)齒在被測(cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)齒盤(pán)，也可選取機(jī)械系統(tǒng)中的一個(gè)盤(pán)，也可選取機(jī)械系統(tǒng)中的一個(gè)齒輪，將線(xiàn)性形霍爾器件及磁路齒輪，將線(xiàn)性形霍爾器件及磁路系統(tǒng)靠近齒盤(pán)。齒盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)使磁系統(tǒng)靠近齒盤(pán)。齒盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)使磁路的路的磁阻磁阻隨隨氣隙氣隙的改變而周期性的改變而周期性地變化，霍爾器件輸出的微小脈地變化，霍爾器件輸出的微小脈沖信號(hào)經(jīng)隔直、放大、整形后就沖信號(hào)經(jīng)隔直、放大、整形后就可以確定被測(cè)物的轉(zhuǎn)速。如圖可以確定被測(cè)物的轉(zhuǎn)速。如圖6-6-2424所示。轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為：所示。轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為：圖圖6

48、-24 6-24 霍爾轉(zhuǎn)速表霍爾轉(zhuǎn)速表zfn60齒盤(pán)齒盤(pán)的齒的齒數(shù)數(shù)輸出輸出脈沖脈沖數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)/ /分）分）第6章 磁電式傳感器 2022-6-744案例：案例：汽車(chē)汽車(chē)速度測(cè)量速度測(cè)量磁力線(xiàn)磁力線(xiàn)集中集中穿過(guò)霍爾穿過(guò)霍爾元件，產(chǎn)生較大的霍元件，產(chǎn)生較大的霍爾電勢(shì)，經(jīng)放大整形爾電勢(shì)，經(jīng)放大整形后輸出后輸出高電平高電平磁力線(xiàn)磁力線(xiàn)分散分散，霍爾元霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)較件產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)較小，經(jīng)放大整形后輸小，經(jīng)放大整形后輸出出低電平低電平第6章 磁電式傳感器 2022-6-7454. 角位移測(cè)量?jī)x 當(dāng)當(dāng) 不同時(shí)，霍爾電勢(shì)不同時(shí)，霍爾電勢(shì) 也不也不同。霍爾角位移測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)如圖同?；魻柦俏?/p>

49、移測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)如圖6-246-24所示?；魻柶骷c被測(cè)物連所示?；魻柶骷c被測(cè)物連動(dòng)，而霍爾器件又在一個(gè)恒定的動(dòng)，而霍爾器件又在一個(gè)恒定的磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，于是霍爾電勢(shì)就反磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，于是霍爾電勢(shì)就反映了轉(zhuǎn)角映了轉(zhuǎn)角 的變化。不過(guò)，這個(gè)的變化。不過(guò)，這個(gè)變化是非線(xiàn)性的（變化是非線(xiàn)性的（ 正比正比于于 ) ) ，若要求，若要求 與與 成線(xiàn)成線(xiàn)性關(guān)系，必須采用特定形狀的磁性關(guān)系，必須采用特定形狀的磁極。極。當(dāng)霍爾元件與磁場(chǎng)方向不垂直，而是與其法線(xiàn)成某一角度時(shí)，這時(shí)霍當(dāng)霍爾元件與磁場(chǎng)方向不垂直，而是與其法線(xiàn)成某一角度時(shí)，這時(shí)霍爾電勢(shì)爾電勢(shì)（6-136-13）cosHHUK IBHU圖圖6-25 6-25 角

50、位移測(cè)量?jī)x角位移測(cè)量?jī)xHUcosHU第6章 磁電式傳感器 2022-6-746將霍耳元件置于永久磁鐵的磁場(chǎng)中。其霍耳元件的輸出與成正比，即 sinIBKUHH霍耳傳感器用于角度檢測(cè)第6章 磁電式傳感器 2022-6-7475. 接近開(kāi)關(guān) 當(dāng)霍爾元件通以恒定的控制電流，且有當(dāng)霍爾元件通以恒定的控制電流，且有磁體近距離接磁體近距離接近霍爾元件然后再離開(kāi)近霍爾元件然后再離開(kāi)時(shí)，元件的霍爾輸出將發(fā)生顯時(shí)，元件的霍爾輸出將發(fā)生顯著變化，輸出一個(gè)著變化，輸出一個(gè)脈沖霍爾電勢(shì)脈沖霍爾電勢(shì)。利用這種特性可進(jìn)。利用這種特性可進(jìn)行行無(wú)觸點(diǎn)發(fā)信無(wú)觸點(diǎn)發(fā)信。這種情況下，對(duì)霍爾元件本身的線(xiàn)性。這種情況下，對(duì)霍爾元件本身

51、的線(xiàn)性和溫度穩(wěn)定性等要求不高，只要有足夠大的輸出即可。和溫度穩(wěn)定性等要求不高，只要有足夠大的輸出即可。另外，作用于霍爾元件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化值，僅與磁另外，作用于霍爾元件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化值，僅與磁體和元件的相對(duì)位置有關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，這體和元件的相對(duì)位置有關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，這就使發(fā)信裝置的結(jié)構(gòu)既簡(jiǎn)單又可靠。就使發(fā)信裝置的結(jié)構(gòu)既簡(jiǎn)單又可靠。 霍爾無(wú)觸點(diǎn)發(fā)信可廣泛用于精確定位、導(dǎo)磁產(chǎn)品計(jì)數(shù)、霍爾無(wú)觸點(diǎn)發(fā)信可廣泛用于精確定位、導(dǎo)磁產(chǎn)品計(jì)數(shù)、轉(zhuǎn)速測(cè)量、接近開(kāi)關(guān)和其他周期性信號(hào)的發(fā)信。轉(zhuǎn)速測(cè)量、接近開(kāi)關(guān)和其他周期性信號(hào)的發(fā)信。第6章 磁電式傳感器 2022-6-748 圖圖6-26 6-26

52、各種常見(jiàn)霍爾接近開(kāi)關(guān)示意圖各種常見(jiàn)霍爾接近開(kāi)關(guān)示意圖第6章 磁電式傳感器 2022-6-7496. 功率測(cè)量因此，可利用霍爾元件進(jìn)行因此，可利用霍爾元件進(jìn)行直流功率直流功率測(cè)量。該電路測(cè)量。該電路適用于適用于直流大功率的測(cè)量直流大功率的測(cè)量， 為負(fù)載電阻，指示儀為負(fù)載電阻，指示儀表一般采用功率刻度的伏特表，霍爾元件采用表一般采用功率刻度的伏特表，霍爾元件采用 N N 型型鍺材料元件較為有利。其測(cè)量誤差一般小于鍺材料元件較為有利。其測(cè)量誤差一般小于1 1。這。這種功率測(cè)量方法有下列種功率測(cè)量方法有下列優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：由于霍爾電勢(shì)正比于：由于霍爾電勢(shì)正比于被測(cè)功率，因此可以做成直讀式功率計(jì)；功率測(cè)量被測(cè)

53、功率，因此可以做成直讀式功率計(jì)；功率測(cè)量范圍可從微瓦到數(shù)百瓦；裝置中設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，輸范圍可從微瓦到數(shù)百瓦；裝置中設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，輸出和輸入之間相互隔離，穩(wěn)定性好，精度高，結(jié)構(gòu)出和輸入之間相互隔離，穩(wěn)定性好，精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，壽命長(zhǎng)，成本低廉。簡(jiǎn)單，體積小，壽命長(zhǎng)，成本低廉。圖圖6-27 6-27 直流功率計(jì)電路直流功率計(jì)電路圖圖6-256-25是直流功率計(jì)電路。若外加磁場(chǎng)正比于外加電壓，表示為是直流功率計(jì)電路。若外加磁場(chǎng)正比于外加電壓，表示為則霍爾電勢(shì)為則霍爾電勢(shì)為（6-146-14）1iBkU外加外加電壓電壓與器件與器件及器件材料、及器件材料、結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)1i1iHHH

54、HUK IBK IkUK k IUkP常數(shù)常數(shù)功率功率LR第6章 磁電式傳感器 2022-6-7507. 霍爾無(wú)觸點(diǎn)汽車(chē)電子點(diǎn)火器u 汽車(chē)上的蓄電池或發(fā)汽車(chē)上的蓄電池或發(fā)電機(jī)向點(diǎn)火系提供電能，電機(jī)向點(diǎn)火系提供電能，機(jī)械觸點(diǎn)控制點(diǎn)火時(shí)刻，機(jī)械觸點(diǎn)控制點(diǎn)火時(shí)刻，點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)采用機(jī)械點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)采用機(jī)械式自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)能方式自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)能方式為電感儲(chǔ)能。式為電感儲(chǔ)能。u 傳統(tǒng)點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳統(tǒng)點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，是一種應(yīng)用較早、成本低，是一種應(yīng)用較早、較普遍的點(diǎn)火系。但該點(diǎn)較普遍的點(diǎn)火系。但該點(diǎn)火系工作可靠性差，點(diǎn)火火系工作可靠性差，點(diǎn)火狀況受轉(zhuǎn)速、觸點(diǎn)技術(shù)狀狀況受轉(zhuǎn)速、觸點(diǎn)技術(shù)狀況

55、影響較大，需要經(jīng)常維況影響較大，需要經(jīng)常維修、調(diào)整。修、調(diào)整。 傳統(tǒng)點(diǎn)火系傳統(tǒng)點(diǎn)火系 第6章 磁電式傳感器 2022-6-751傳統(tǒng)點(diǎn)火系傳統(tǒng)點(diǎn)火系 第6章 磁電式傳感器 2022-6-752傳統(tǒng)點(diǎn)火系傳統(tǒng)點(diǎn)火系 第6章 磁電式傳感器 2022-6-753u傳統(tǒng)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置采用機(jī)械式分電傳統(tǒng)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置采用機(jī)械式分電器，它由分電器轉(zhuǎn)軸凸輪來(lái)控制合金觸點(diǎn)的器，它由分電器轉(zhuǎn)軸凸輪來(lái)控制合金觸點(diǎn)的閉合來(lái)驅(qū)動(dòng)火花塞一次點(diǎn)火。閉合來(lái)驅(qū)動(dòng)火花塞一次點(diǎn)火。u缺點(diǎn)：存在點(diǎn)火時(shí)間不準(zhǔn)，出點(diǎn)易磨損、以缺點(diǎn)：存在點(diǎn)火時(shí)間不準(zhǔn)，出點(diǎn)易磨損、以燒壞，高速時(shí)動(dòng)力不足等缺電。采用霍爾無(wú)燒壞，高速時(shí)動(dòng)力不足等

56、缺電。采用霍爾無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置可以克服上述缺點(diǎn)，提高觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置可以克服上述缺點(diǎn)，提高燃燒效率。燃燒效率。第6章 磁電式傳感器 2022-6-754圖圖6-28 6-28 四汽缸霍爾式汽車(chē)電子點(diǎn)火裝置示意圖四汽缸霍爾式汽車(chē)電子點(diǎn)火裝置示意圖第6章 磁電式傳感器 2022-6-755u 霍爾式霍爾式汽車(chē)電子點(diǎn)火系汽車(chē)電子點(diǎn)火系由內(nèi)裝霍爾集成塊的霍爾式分電器、點(diǎn)火模塊、火花由內(nèi)裝霍爾集成塊的霍爾式分電器、點(diǎn)火模塊、火花塞、點(diǎn)火線(xiàn)圈、電源、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等組成。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶塞、點(diǎn)火線(xiàn)圈、電源、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等組成。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶動(dòng)分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)動(dòng)分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)轉(zhuǎn)子

57、葉片轉(zhuǎn)子葉片交替穿過(guò)霍爾元件氣隙，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)交替穿過(guò)霍爾元件氣隙，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)入氣隙時(shí)，霍爾信號(hào)傳感器輸出入氣隙時(shí)，霍爾信號(hào)傳感器輸出11.1V11.4V的高電位，高電位信號(hào)通過(guò)電的高電位，高電位信號(hào)通過(guò)電子點(diǎn)火模塊中的集成電路導(dǎo)通飽和，接通點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)電流，點(diǎn)火線(xiàn)圈鐵芯子點(diǎn)火模塊中的集成電路導(dǎo)通飽和，接通點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)電流，點(diǎn)火線(xiàn)圈鐵芯儲(chǔ)存磁場(chǎng)能；當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片離開(kāi)霍爾元件間隙時(shí)，霍爾信號(hào)傳感器輸出儲(chǔ)存磁場(chǎng)能；當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片離開(kāi)霍爾元件間隙時(shí)，霍爾信號(hào)傳感器輸出0.3V0.4V的低電位，低電位信號(hào)通過(guò)電子點(diǎn)火模塊使大功率三極管截止初級(jí)線(xiàn)圈的低電位，低電位信號(hào)通過(guò)電子點(diǎn)火模塊使大功率三極管截止

58、初級(jí)線(xiàn)圈電流。初級(jí)線(xiàn)圈電流驟然消失使次級(jí)感應(yīng)出大于電流。初級(jí)線(xiàn)圈電流驟然消失使次級(jí)感應(yīng)出大于1520KV高壓電，配電器將高壓電，配電器將高壓電按點(diǎn)火順序準(zhǔn)時(shí)地送給各工作缸火花塞是火花塞產(chǎn)生火花放電，完成高壓電按點(diǎn)火順序準(zhǔn)時(shí)地送給各工作缸火花塞是火花塞產(chǎn)生火花放電，完成汽缸點(diǎn)火過(guò)程。汽缸點(diǎn)火過(guò)程。第6章 磁電式傳感器 2022-6-7566.4.2 磁敏電阻的應(yīng)用 利用磁敏電阻的電氣特性可以在外磁場(chǎng)的作用下改變利用磁敏電阻的電氣特性可以在外磁場(chǎng)的作用下改變的特點(diǎn)，可以用來(lái)作為的特點(diǎn)，可以用來(lái)作為電流傳感器、磁敏接近開(kāi)關(guān)、電流傳感器、磁敏接近開(kāi)關(guān)、角速度角速度/ /角位移傳感器、磁場(chǎng)傳感器角位移傳

59、感器、磁場(chǎng)傳感器等。磁阻元件阻值等。磁阻元件阻值與通過(guò)電流量的大小組合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)乘法運(yùn)算的與通過(guò)電流量的大小組合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)乘法運(yùn)算的功能，可以制作出電流計(jì)、磁通計(jì)、功率計(jì)、模擬運(yùn)功能，可以制作出電流計(jì)、磁通計(jì)、功率計(jì)、模擬運(yùn)算器、可變電阻等。此外磁敏電阻可用于開(kāi)關(guān)電源、算器、可變電阻等。此外磁敏電阻可用于開(kāi)關(guān)電源、UPSUPS、變頻器、伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、電度表、電子儀器儀、變頻器、伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、電度表、電子儀器儀表、家用電器等，應(yīng)用非常廣泛。表、家用電器等，應(yīng)用非常廣泛。第6章 磁電式傳感器 2022-6-757第6章 磁電式傳感器 2022-6-758磁敏電位器（無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)） 圖圖6

60、-296-29是將是將 InSb-NiSb InSb-NiSb 材料制成材料制成具有中心抽頭的三端環(huán)形磁阻元具有中心抽頭的三端環(huán)形磁阻元件的件的無(wú)觸點(diǎn)電位器無(wú)觸點(diǎn)電位器。將半圓形磁。將半圓形磁鋼（一種稀土永磁體）同心固定鋼（一種稀土永磁體）同心固定于磁阻元件上，并與兩個(gè)軸承固于磁阻元件上，并與兩個(gè)軸承固定的轉(zhuǎn)軸連接。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)定的轉(zhuǎn)軸連接。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷地改變磁鋼在圓形磁阻動(dòng)，不斷地改變磁鋼在圓形磁阻元件上面的位置。這種無(wú)觸點(diǎn)電元件上面的位置。這種無(wú)觸點(diǎn)電位器實(shí)際上是一種中間抽頭的位器實(shí)際上是一種中間抽頭的兩兩臂磁阻元件臂磁阻元件的互補(bǔ)電路。旋轉(zhuǎn)磁的互補(bǔ)電路。旋轉(zhuǎn)磁鋼改變作用于兩臂