N-52 霍爾傳感器71597 (2)課件

5.2霍爾傳感器5.2.1霍爾傳感器工作原理5.2.2霍爾元件的結(jié)構(gòu)和基本電路5.2.3霍爾元件的主要特性參數(shù)5.2.4霍爾元件誤差及補償5.2.5霍爾式傳感器的應(yīng)用5.2.1霍爾傳感器工作原理

在金屬或半導(dǎo)體薄片的兩端通過控制電流，并在薄片的垂直方向上施加磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢（霍爾電勢），這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。

霍爾效應(yīng)原理——霍爾常數(shù)

霍爾常數(shù)霍爾常數(shù)大小取決于導(dǎo)體的載流子密度：金屬的自由電子密度太大，因而霍爾常數(shù)小，霍爾電勢也小，所以金屬材料不宜制作霍爾元件?；魻栯妱菖c導(dǎo)體厚度d成反比：為了提高霍爾電勢值，霍爾元件制成薄片形狀?；魻栐`敏度（靈敏系數(shù)）

半導(dǎo)體中電子遷移率（電子定向運動平均速度）比空穴遷移率高，因此N型半導(dǎo)體較適合于制造靈敏度高的霍爾元件，5.2霍爾傳感器5.2.1霍爾傳感器工作原理5.2.2霍爾元件的結(jié)構(gòu)和基本電路5.2.3霍爾元件的主要特性參數(shù)5.2.4霍爾元件誤差及補償5.2.5霍爾式傳感器的應(yīng)用5.2.2霍爾元件的結(jié)構(gòu)和基本電路霍爾元件5.2.3霍爾元件的主要特性參數(shù)：(1)輸入電阻和輸出電阻

輸入電阻：控制電極間的電阻

輸出電阻：霍爾電極之間的電阻(2)額定控制電流和最大允許控制電流

額定控制電流：當(dāng)霍爾元件有控制電流使其本身在空氣中產(chǎn)生10℃溫升時，對應(yīng)的控制電流值

最大允許控制電流：以元件允許的最大溫升為限制所對應(yīng)的控制電流值(3)不等位電勢Uo和不等位電阻ro

不等位電勢：當(dāng)霍爾元件的控制電流為額定值時，若元件所處位置的磁感應(yīng)強度為零，測得的空載霍爾電勢。r

0稱不等位電阻

(4)寄生直流電勢霍爾元件零位誤差的一部分當(dāng)沒有外加磁場，霍爾元件用交流控制電流時，霍爾電極的輸出有一個直流電勢控制電極和霍爾電極與基片的連接是非完全歐姆接觸時，會產(chǎn)生整流效應(yīng)。兩個霍爾電極焊點的不一致，引起兩電極溫度不同產(chǎn)生溫差電勢(5)霍爾電勢溫度系數(shù)在一定磁感應(yīng)強度和控制電流下，溫度每變化1oC時，霍爾電勢變化的百分率5.3.4霍爾元件誤差及補償1.不等位電勢誤差的補償2.溫度誤差及其補償1.不等位電勢誤差的補償可以把霍爾元件視為一個四臂電阻電橋，不等位電勢就相當(dāng)于電橋的初始不平衡輸出電壓。不等位電勢的補償電路不對稱電路簡單，而對稱補償?shù)臏囟确€(wěn)定性要好些減小霍爾元件的溫度誤差選用溫度系數(shù)小的元件采用恒溫措施采用恒流源供電恒流源溫度補償電路當(dāng)霍爾元件的輸入電阻隨溫度升高而增加時，旁路分流電阻自動地加強分流，減少了霍爾元件的控制電流具體的計算過程？書121頁5.2霍爾傳感器5.2.1霍爾傳感器工作原理5.2.2霍爾元件的結(jié)構(gòu)和基本電路5.2.3霍爾元件的主要特性參數(shù)5.2.4霍爾元件誤差及補償5.2.5霍爾式傳感器的應(yīng)用1.微位移和壓力的測量測量原理： 霍爾電勢與磁感應(yīng)強度成正比，若磁感應(yīng)強度是位置的函數(shù)，則霍爾電勢的大小就可以用來反映霍爾元件的位置。應(yīng)用： 位移測量、力、壓力、應(yīng)變、機械振動、加速度產(chǎn)生梯度磁場的示意圖位移量較小，適于測量微位移和機械振動霍爾式壓力傳感器彈簧管磁鐵霍爾片2.磁場的測量

在控制電流恒定條件下，霍爾電勢大小與磁感應(yīng)強度成正比，由于霍爾元件的結(jié)構(gòu)特點，它特