1. 霍尔传感器的特性直流激励实验总结
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场感测器。霍尔效应是磁电效应的一种,通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔传感器通常被用于计量车轮和轴的速度,例如在内燃机点火定时(正时)或转速表上。其在无刷直流电动机的使用,用来检测永磁铁的位置。
2. 霍尔传感器交流激励实验结论
依据霍尔效应,用霍尔元件来测量磁场时需要的物理量有:
1、通过霍尔元件的激励电流I。
2、穿过霍尔元件的磁场B。
3、霍尔元件形成的霍尔电动势E。
E=KHIB其中KH为霍尔元件的灵敏度。
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;是一种基于霍尔效应的磁传感器,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。
3. 直流激励时霍尔传感器
霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波;
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,霍尔传感器能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
4. 直流激励时霍尔位移传感器特性实验
直流激励可作为正弦激励ω等于零的特例来处理,对于周期信号,可借助于傅里叶级数将它分解为许多不同频率的正弦分量,由于线性网络服从叠加定理,可以用相量法分别求出其各个正弦分量的响应后再叠加即可。
非周期信号激励下的线性网络分析可借助拉普拉斯变换来求解,这种变换将网络的微积分方程转换成代数方程,将网络元件的电流电压关系用运算阻抗和运算导纳来表示,将网络中的和转换为复数的变换式V(s)和I(s)。
5. 直流激励霍尔式传感器特性实验
1、目前LEM公司官网公开的最高电压的霍尔传感器是Lv200-AW/2/6400,最高测量电压为6400Vrms。
2、有用户称可定制10kV的传感器。这一点,个人观点是:霍尔电压传感器主要用于变频测量,相对互感器而言,可以测量直流和频带较宽是其重要特性,而6400V的传感器带宽只有700Hz,精度是1%。其宽频带特性已不显著,如果不是很低频率,采用互感器或许效果更好,定制的意义不大。
3、对于高压变频测量,推荐参考AnyWay变频功率传感器。
6. 霍尔传感器直流激励实验报告
霍尔电压公式可知:对于一个成型的霍尔传感器,乘积灵敏度KH是一恒定值,则UH∝ICB,只要通过测量电路测出UH的大小,在B和IC两个参数中,已知一个,就可求出另一个,因而任何可转换成B或J的未知量均可利用霍尔元件来测量,任何转换成B和I乘积的未知量亦可进行测量。电参量的测量就是根据这一原理实现的。
若控制电流IC为常数,磁感应强度B与被测电流成正比,就可以做成霍尔电流传感器测电流,若磁感应强度B为常数,IC与被测电压成正比,可制成电压传感器测电压,利用霍尔电压、电流传感器可测交流电的功率因数、电功率和交流电的频率。
由UH=KICB可知:若IC为直流,产生磁场B的电流IO为交流时,UH为交流;若IO亦为直流,则输出也为直流。当IC为交流,IO亦为直流时,输出与IC同频率的交流且其幅值与被测直流IO大小成正比,改变被测电流IO的方向,输出电压UH极性随之改变。故利用霍尔传感器,既可对直流量进行测量,亦可对交流量进行测量。
7. 霍尔式传感器直流特性测试实验
霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。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。
霍尔元件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm 级),采用了各种补偿和保护措施,霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。
霍尔元件的特性
1、霍尔系数(又称霍尔常数)RH
2、霍尔灵敏度KH(又称霍尔乘积灵敏度)
3、霍尔额定激励电流
4、霍尔最大允许激励电流
5、霍尔输入电阻
6、霍尔输出电阻
7、霍尔元件的电阻温度系数
8、霍尔不等位电势(又称霍尔偏移零点)
9、霍尔输出电压
10、霍尔电压输出比率
11、霍尔寄生直流电势
12、霍尔不等位电势
13、霍尔电势温度系数
14、热阻Rth
无刷电机霍尔传感器AH44E
开关型霍尔集成元件,用于无刷电机的位置传感器。
引脚定义(有标记的一面朝向自己):(左)电源正;(中)接地;(右)信号输出
体积(mm):4.1*3.0*1.5
安装时注意减少应力与防静电
霍尔元件灵敏度
从原理看:
VH=KHIB
KH称为灵敏度。单位为mV/(mA.G)
实际的霍尔元件,通常分为开关型或线性型两种,开关型一般不标称灵敏度。线性型通常电流I由内部电路决定。因此,灵敏度的定义发生了变化。
VH=KHB。单位变为mV/G
一般在1~5mV/G,假设供电电流为10mA,也可转变为:
KH=0.1~0.5mV/(mA.G)
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8. 直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验报告
因为是利用磁感原理,所以霍尔传感器有如下的优点:
(1)可用于探测多种物理量,例如位置感应,速度以及运动方向的感应。
(2)因为是固态设备,而且没有活动部件,所以不会出现摩擦及磨损,理论上有无限寿命。
(3)稳固,高重复性,几乎免维护。
(4)不受振动,灰尘和水的影响。
(5)可应用于高速测量,例如大于100KHz,而电容和电感式传感器在如此高速应用时,输出信号就会变得扭曲。
(6)低成本。
(7)体积小,可用于表面贴装。
当然,也正因为如此,它也有一些缺点:
(1)线性霍尔传感器,测量距离受限。
(2)因为利用磁性,所以外部磁场可能会影响测量值。
(3)因为高温会影响导体电阻,反过来,会影响载流子的迁移率和霍尔传感器的灵敏度。
9. 霍尔式传感器的直流激励特性
霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波。
2、 原边电路与副边电路之间完全电绝缘,绝缘电压一般为2KV至12KV,特殊要求可达20KV至50KV。
3、 精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量。而普通互感器一般精度为3%至5%且适合50Hz正弦波形。
4、 线性度好:优于0.1%。
5、 动态性能好:响应时间小于1μs,跟踪速度di/dt高于50A/μs。
6、 霍尔传感器模块这种优异的动态性能为提高现代控制系统的性能提供了关键的基础。与此相比普通的互感器响应时间为10-12ms,它已不能适应工作控制系统发展的需要。
7、 工作频带宽:在0-100kHz频率范围内精度为1%。在0-5kHz频率范围内精度为0.5%。
8、 测量范围:霍尔传感器模块为系统产品,电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。
9、 过载能力强:当原边电流超负荷,模块达到饱和,可自动保护,即使过载电流是额定值的20倍时,模块也不会损坏。
10、 模块尺寸小,重量轻,易于安装,它在系统中不会带来任何损失。
11、 模块的初级与次级之间的“电容”是很弱的,在很多应用中,共模电压的各种影响通常可以忽略,当达到几千伏/μs的高压变化时,模块有自身屏蔽作用。
12、 模块的高灵敏度,使之能够区分在“高分量”上的弱信号,例如:在几百安的直流分量上区分出几毫安的交流分量。
13、 可靠性高:失效率 λ = 0.43 x 10-6 /小时。
14、 抗外磁场干扰能力强:在距模块5-10cm处有一个两倍于工作电流(2Ip)的电流所产生的磁场干扰而引起的误差小于0.5%,这对大多数应用,抗外磁场干扰是足够的,但对很强磁场的干扰要采取适当的措施。