《磁電傳感器LL》PPT課件.ppt

1、磁電傳感器、磁電傳感器原理、動圈磁電傳感器、磁阻電磁傳感器、1磁電傳感器原理，對于一個n匝的線圈，當通過它的磁通量發(fā)生變化時，線圈產生的感應電動勢3360磁通量的變化可以通過各種方法來實現(xiàn)，如切割磁鐵和線圈之間的磁力線、磁路中的磁阻變化、恒定磁場中的線圈面積變化等。因此可以制造不同類型的傳感器來測量速度和加速度。磁電傳感器根據(jù)不同的結構模式可分為動圈式和磁阻式。霍爾傳感器，引文：該傳感器是以霍爾元件為敏感元件和轉換元件的傳感器，即由一些半導體材料的霍爾效應原理制成。霍爾效應(圖1)霍爾電動勢和靈敏度(圖2)材料結構和主要技術指標(圖3，指標)霍爾元件的基本測量電路(圖6)電磁特性(圖)誤差分析

2、和補償方法的應用(圖18，圖19，圖20)，霍爾傳感器，霍爾效應演示，c，d，a，b當施加控制電流I時，相反極性的載流子在洛倫茲力的作用下聚集在兩個霍爾電極上，然后產生霍爾電勢UH。這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應?；魻栃m用于所有導體和半導體。靜電力和洛倫茲力是平衡的?；魻栃怯纱艌鲋新鍌惼澚Φ淖饔靡鸬摹；魻栐`敏度，表示在單位磁感應和單位控制電流作用下的輸出霍爾電壓。它與霍爾元件的材料和尺寸有關。霍爾電位，1)千赫=相對濕度/天，那么D更小，霍爾板更薄(1米)?；魻栂禂?shù)RH=(，)反映了霍爾效應的強度；2)材料電阻與載流子濃度n及其遷移率有關；3)霍爾芯片長邊/短邊4，輸出不受影響(一般長邊

3、/短邊=2，短邊提供電流，長邊輸出UH)，靈敏度，霍爾元件，環(huán)氧樹脂封裝，Z，霍爾元件尺寸：4毫米2毫米0.1毫米，基本測量電路，霍爾元件符號，輸出電壓為X，霍爾元件一般為幾毫歐，放大電路，主要技術規(guī)格，1。額定控制電流IC:當B=0時，霍爾元件產生一個控制電流，空氣中的溫度上升10C。它的值從幾毫安到幾百毫安不等。2.輸入電阻Ri:霍爾元件兩個激勵電流端的DC電阻稱為輸入電阻。它的價值從幾歐元到幾百歐元不等，取決于不同類型的組件。隨著溫度的升高，輸入電阻減小，使得輸入電流增大，最終導致霍爾電位變化。為了減少這種影響，最好使用恒流源作為激勵源。3.輸出電阻R0:兩個霍爾電位輸出端之間的電阻稱為

4、輸出電阻，其值與輸入電阻的數(shù)量級相同。它也隨著溫度的變化而變化。選擇合適的負載電阻R1與之匹配，可以將溫度引起的霍爾電位漂移降至最低。靈敏度KH: KH=uh/(IB)，其值約為10mV(mAT)。5.最大磁感應強度BM:當磁感應強度超過BM時，霍爾勢的非線性誤差將明顯增大，BM值一般為幾十特斯拉。6.不等電位：在額定勵磁電流下，當外加磁場為零時，霍爾輸出端之間的開路電壓稱為不等電位，這是由不對稱的幾何尺寸或兩個電極焊接不良或元件材料電阻率不均勻造成的。7.霍爾勢溫度系數(shù)：在一定磁場強度和激勵電流的作用下，當溫度變化1時，霍爾勢變化的百分比稱為霍爾勢溫度系數(shù)，它與霍爾元件的材料有關。溫度對霍爾

5、元件的影響是由于半導體材料的電阻率、遷移率和載流子濃度隨溫度的變化。溫度誤差及其補償電路，選用溫度系數(shù)小的材料(砷化銦)，控制電流極與補償電阻并聯(lián)，并起到分流作用?；魻柤呻娐房煞譃榫€性型和開關型。線性集成電路將霍爾元件、恒流源和線性差分放大器集成在同一芯片上，輸出電壓為伏特，比直接使用霍爾元件方便得多。典型的線性霍爾元件，如UGN3501。線性三端霍爾集成電路、集成霍爾元件、線性霍爾特性。右圖顯示了具有雙端差分輸出特性的線性霍爾元件的輸出特性曲線。當磁場為零時，其輸出電壓等于零；當感應磁場為正時(磁鋼的S極與霍爾元件的正面對齊)，輸出為正；當磁場反轉時，輸出為負。開關型霍爾集成電路，它使霍爾

6、元件、穩(wěn)壓電路、放大器、施密特觸發(fā)器、OC門(開集電極輸出門)等電路在同一芯片上。當施加的磁場強度超過指定的工作點時，OC門從高阻抗狀態(tài)變?yōu)閷顟B(tài)，輸出變?yōu)榈碗娖?。當施加的磁場強度低于釋放點時，OC門再次變?yōu)楦咦杩範顟B(tài)并輸出高電平。典型的開關霍爾元件，如UGN3020?；魻杺鞲衅?、霍爾元件和傳感器具有良好的可靠性、靈敏度和溫度穩(wěn)定性，因此被廣泛應用于汽車的位置、速度和電流檢測、工業(yè)控制和安全系統(tǒng)。霍爾傳感器由于其非接觸性、耐油污性和防塵性，常被用來代替控制系統(tǒng)的光電傳感器和機械開關，使系統(tǒng)更加可靠和優(yōu)秀?；魻栐梢灾瞥删€性元件和數(shù)字元件，數(shù)字元件的開關次數(shù)不受限制，性能不降低；(1)當輸入

7、電流恒定時，傳感器的輸出與磁感應強度成比例。因此，任何能夠轉換磁感應強度變化的物理量都可以被測量和控制，如位移、角度、轉速和加速度。(2)當磁感應B保持不變時，傳感器的輸出與電流ic的變化成正比。因此，可以測量和控制所有可以轉換成電流變化的物理量。(3)由于霍爾電壓UH與輸入控制電流Ic和磁感應強度B的乘積成比例，所以可以測量任何可以轉換成乘積的物理量(如功率)。在傳感器領域，根據(jù)霍爾電壓UH、輸入控制電流IC和磁感應強度B之間的線性關系，可以形成三種應用模式：高斯計、電流互感器、乘法器、功率計、霍爾特斯拉計、霍爾元件、測量磁場強度的霍爾傳感器、霍爾元件、測量鐵芯氣隙的B值、霍爾位移傳感器、u

8、h=KX。60，Z，f，n，=，在測量速度的旋轉軸上安裝一個齒盤，或在機械系統(tǒng)中選擇一個齒輪，使線性霍爾元件和磁路系統(tǒng)靠近齒盤。齒盤的旋轉使磁路的磁阻隨著氣隙的變化而周期性變化，霍爾元件輸出的微脈沖信號經(jīng)過拉直、放大、整形后可以確定被測物體的轉速。S、N、線性霍爾、磁鐵、霍爾轉速表原理，當齒與霍爾元件對準時，磁力線通過霍爾元件集中，經(jīng)放大整形后產生較大的霍爾電動勢并輸出高電平；相反，當空擋與霍爾元件對齊時，輸出較低?；魻柦咏_關用于速度測量演示，n、=、60、f、4、(r/min)、軟鐵分流翅片、開關型霍爾集成電路、T和霍爾線性傳感器用于測量鋼表面涂層、油漆、塑料、搪瓷和其他涂層的厚度?；魻栯娏鱾鞲衅?、鐵芯、線性霍爾集成電路、eh=khikb、I、I、其他霍爾電流傳感器、霍爾鉗形電流表演示、DC 200A量程、導線未放入鐵芯時測得的電流值為零、70.9A、霍爾鉗形電流表演示、磁電編碼器、光電編碼器：該裝置為復雜的磁電編