霍尔效应磁场传感器(霍尔效应传感器作用)

海潮机械 2023-01-15 09:58 编辑:admin 90阅读

1. 霍尔效应传感器作用

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。一般用于电机中测定转子转速,如录像机的磁鼓,电脑中的散热风扇等;已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛的应用。

2. 霍尔传感器磁阻效应

磁阻效应是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。同霍尔效应一样,磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。

在达到稳态时,某—速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等,载流子在两端聚集产生霍尔电场,比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转,比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。

这种偏转导致载流子的漂移路径增加。或者说,沿外加电场方向运动的载流子数减少,从而使电阻增加。这种现象称为磁阻效应。

3. 霍尔效应位置传感器

是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。当偏置电流Ic固定时,将完全取决于被测的磁场强度。一个霍尔元件一般有四个引出端子,其中两根是霍尔元件的偏置电流IC的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路,就会产生霍尔电流。

4. 磁感应霍尔传感器

霍尔传感器的主要特性参数

  前面介绍过了霍尔传感器是一种根据霍尔效应制作的磁场传感器,它的主要特性参数有以下几类。

  (1)输入电阻R

  霍尔传感器元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值从几欧到儿百欧,视不同型号的元件而定。

  温度升高,输入电阻变小,从而使输入电流变大,最终引起霍尔传感器电势变化。为了减少这种影响,最好采用恒流源作为激励源。

  (2)输出电阻R

  两个霍尔传感器电势输出端之间的电阻称为输出电阻,它的数位与输入电阻同一数量级。它也随温度改变顺改变。选择适当的负载电阻易与之匹配,可以使由温度引起的程水电势的漂移减至最小。

  (3)最大激励电流I---霍尔传感器参数

  由于霍尔传感器电势随激励电流的增大而增大,故在应用中总希望选用较大的激励电流1M但激励电流增大,程尔元件的功耗增大,元件的温皮升高,从而引起霍尔传感器屯势的温漂增大,因此每种型号的几件均规定了相应的最大激励电流,它的数值从几毫安至几百毫安。

  (4)灵敏度K

  灵敏度KH=EH/IB,它的数值约为10MV(MA.T)左右。

  (5)最大磁感应强度BM---霍尔传感器参数

  磁感应强度超过BM时,霍尔传感器电势的非线性误差将明显增大,特斯捡(T)成几千高斯(Gs)(1Gs=104T)。

  (6)个等位电势

  在额定激励电流F,当外加磁场为零时它是由于4个屯极的几何尺寸不对称引起的误差。

  (7)霍尔传感器屯势温度系数

  6M的数值一般为零点刀霍尔传感器输出端之间的开路电压称为不等位电势,使用时多采用电桥法来补偿不等位电势引起日在一定磁感应强度和激励电流的作用下,温度每变化1摄氏度时,霍尔传感器电势变化的百分数弱为霍尔传感器电势温度系数,它与霍尔传感器元件的材料有关。

5. 霍尔效应传感器原理

霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理,产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的:

它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度,从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号,经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端,采用触发叶片的结构型式

6. 霍尔传感器测量磁场原理

霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。1879年美国物理学家霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应,但是由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。

随着半导体技术的发展,开始用半导体材料制作霍尔元件,由于他的霍尔效应显著而得到应用和发展。

霍尔传感器是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器。脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的。因此,霍尔传感器不需要外界电源供电。 应用范围:

1.电子式水表、气表、电表和远程抄表系统2.控制设备中传送速度的测量3.无刷直流电机的旋转和速度控制4.在工程中测量转动速度和其他机械上的自动化应用5.转速仪、速度表以及其他转子式计量装置