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霍尔传感器优缺点_霍尔传感器工作原理_霍尔传感器检测方法

2022-05-05 09:58分类:传感器 阅读:

 

  霍尔元件介绍

  霍尔元件是依据霍尔效应制做的一种电磁场感应器。霍尔效应是光电效用的一种,这一状况是霍尔元件(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在科学研究金属材料的导电性组织时看到的。之后发觉半导体材料、导电性液体等也是有这类效用,而半导体材料的霍尔效应比金属材料强得多,运用这状况做成的各种各样霍尔传感器,普遍地运用于工控自动化技术性、无损检测技术及信息资源管理等层面。霍尔效应是科学研究半导体器件特性的主要方式。根据霍尔效应试验测量的霍尔系数,可以分辨半导体器件的导电性种类、自由电子浓度值及自由电子电子密度等关键主要参数。

  霍尔元件基本原理

  由霍尔效应的基本原理知,霍尔元件电势差的高低在于:Rh为霍尔元件参量,它与半导体材料材料相关;I为霍尔传感器的参考点电流量;B为磁化强度;d为半导体的薄厚。

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  针对一个给出的霍尔元件元器件,当参考点电流量I固定不动时,UH将彻底在于被测的磁化强度B。

  一个霍尔传感器一般有四个引出来接线端子,在其中二根是霍尔传感器的参考点电流量I的键入端,另二根是霍尔电压的输入输出端。假如两輸出端组成外控制回路,便会造成霍尔元件电流量。一般地说,参考点电流量的设置一般 由外界的标准电压源得出;若精密度标准高,则标准电压源均用直流电源替代。为了更好地实现高的敏感度,有的霍尔传感器的感测器表面配有高导磁指数的表层的镀膜铝合金;这类感应器的霍尔元件电势差很大,但在0.05T上下发生饱和状态,仅适合在低量限、小测量范围下应用。

  在半导体材料片状两边通以操纵电流量I,并在片状的竖直方位增加磁通量为B的匀强磁场,则在垂直平分电流量和磁场的方向上,将造成电位差为UH的霍尔电压。

  霍尔元件原理

  电磁场中有一个霍尔元件半导体材料片,恒定电流I从A到B根据此片。在洛仑兹力的效果下,I的电子流在根据霍尔元件半导体材料时往一侧偏位,使此片在CD方位上造成电势差,这就是所说的霍尔电压。

  霍尔电压随磁化强度的变动而转变 ,电磁场越强,工作电压越高,电磁场越弱,工作电压越低,霍尔电压值不大,一般唯有好多个毫伏,但经集成电路芯片中的功率放大器变大,就能使该工作电压变大到足够輸出极强的数据信号。若使霍尔元件集成电路芯片起感测器功效,必须 用机械设备的办法来更改磁通量。下面的图一样的办法是用一个旋转的离心叶轮做为操纵磁通量的电源开关,当离心叶轮叶子处在磁石和霍尔元件集成电路芯片中间的磁密里时,电磁场偏移集成化片,霍尔电压消退。那样,霍尔元件集成电路芯片的输出电压的转变,就能表明出离心叶轮转动轴的某一部位,运用这一原理,可将霍尔元件集成电路芯片片要功效点火正时感应器。霍尔效应感应器归属于被动性感应器,它要有另加开关电源才可以工作中,这一特性使它能检验转速比低的运作状况。

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  霍尔元件关键性能主要参数

  (1)输入电阻R

  霍尔元件元器件两鼓励电流量端电阻测量称之为输入电阻。它的标值从几欧到儿百欧,视不一样规格的元器件而定。

  溫度上升,输入电阻缩小,进而使键入电流量增大,最后造成霍尔元件电势差转变 。为了更好地减小这类危害,最好是选用直流电源做为鼓励源。

  (2)输出阻抗R

  2个霍尔元件电势差輸出端中间的电阻器称之为输出阻抗,它的多位与输入电阻同一量级。它也随环境温度更改顺更改。挑选合理的负载电阻易与之配对,能够使由溫度造成的程水电工程势的飘移降至最少。

  (3)较大 鼓励电流量I---霍尔元件主要参数

  因为霍尔元件电势差随鼓励电流量的增加而扩大,故在运用中总期待采用很大的鼓励电流量1M但鼓励电流量扩大,程尔元器件的功能损耗扩大,元器件的温皮上升,进而造成霍尔元件屯势的温漂扩大,因而每一种规格的几个均要求了相对的最高鼓励电流量,它的标值从几mAh至好几百mAh。

  (4)敏感度K

  敏感度KH=EH/IB,它的标值约为10MV(MA.T)上下。

  (5)较大 磁通量BM---霍尔元件主要参数

  磁通量超出BM时,霍尔元件电势差的离散系统偏差将显著扩大,特斯捡(T)成好几千高斯函数(Gs)(1Gs=104T)。

  (6)个等待电势差

  在额定值鼓励电流量F,当另加电磁场为零时它是因为4个屯极的几何图形规格不一样引发的偏差。

  (7)霍尔元件屯势温度系数

  6M的标值一般为零点刀霍尔元件輸出端中间的开路电压称之为不等待电势差,应用时多选用电桥法来赔偿不等待电势差造成日在一定磁通量和鼓励电流量的效果下,溫度每转变 1℃时,霍尔元件电势差改变的百分比弱为霍尔元件电势差温度系数,它与霍尔元件元器件的材质相关。

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