霍爾接近傳感器工作原理
1、霍爾接近傳感器
經(jīng)過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù),可以判別半導(dǎo)體資料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢(shì)差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個(gè)芯片上,稱之為霍爾傳感器。
2、霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)及用處
許多人都曉得,轎車的自動(dòng)化水平越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件,特別是功率較大的前照燈、空調(diào)電機(jī)和雨刮器電機(jī)在開關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流,使機(jī)械式開關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧,產(chǎn)生較大的電磁干擾信號(hào)。
采用功率霍爾開關(guān)電路能夠減小這些現(xiàn)象。霍爾器件經(jīng)過檢測(cè)磁場(chǎng)變化,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出,可用于監(jiān)視和丈量汽車各部件運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的變化。
例如位置、位移、角度、角速度、轉(zhuǎn)速等等,并可將這些變量停止二次變換;可丈量壓力、質(zhì)量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元接口,可完成自動(dòng)檢測(cè)。
目前的霍爾器件都可接受一定的振動(dòng),可在零下40℃到零上150℃范圍內(nèi)工作,全部密封不受水油污染,完整可以順應(yīng)汽車的惡劣工作環(huán)境。
霍爾傳感器能夠丈量恣意波形的電流和電壓,如:直流、交流、脈沖波形等,以至對(duì)瞬態(tài)峰值的丈量。副邊電流忠實(shí)地反響原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比較的,它普通只適用于丈量50Hz正弦波
原邊電路與副邊電路之間有良好的電氣隔離,隔離電壓可達(dá)9600Vrms;
精度高:在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,該精度合適于任何波形的丈量;霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形明晰、無顫動(dòng)、無回跳、位置反復(fù)精度高(可達(dá)μm級(jí))。
寬帶寬:高帶寬的電傳播感器上升時(shí)間可小于1μs;但是,電壓傳感器帶寬較窄,普通在15kHz以內(nèi),6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時(shí)間約500uS,帶寬約700Hz。
丈量范圍**:電流丈量可達(dá)50KA,電壓丈量可達(dá)6400V。
構(gòu)造結(jié)實(shí),體積小,重量輕,壽命長(zhǎng),裝置便當(dāng),功耗小,頻率高(可達(dá)1MHZ),耐震動(dòng),不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
霍爾傳感器的主要特性參數(shù)
(1)輸入電阻R
霍爾傳感器元件兩鼓勵(lì)電流端的直流電阻稱為輸入電阻。它的數(shù)值從幾歐到兒百歐,視不同型號(hào)的元件而定。
溫度升高,輸入電阻變小,從而使輸入電流變大,*終惹起霍爾傳感器電勢(shì)變化。為了減少這種影響,**采用恒流源作為鼓勵(lì)源。
(2)輸出電阻R
兩個(gè)霍爾傳感器電勢(shì)輸出端之間的電阻稱為輸出電阻,它的數(shù)位與輸入電阻同一數(shù)量級(jí)。它也隨溫度改動(dòng)順改動(dòng)。選擇恰當(dāng)?shù)呢?fù)載電阻易與之匹配,能夠使由溫度惹起的程水電勢(shì)的漂移減至*小。
(3)**鼓勵(lì)電流I---霍爾傳感器參數(shù)
由于霍爾傳感器電勢(shì)隨鼓勵(lì)電流的增大而增大,故在應(yīng)用中總希望選用較大的鼓勵(lì)電流1M但鼓勵(lì)電流增大,程爾元件的功耗增大,元件的溫皮升高,從而惹起霍爾傳感器屯勢(shì)的溫漂增大,因而每種型號(hào)的幾件均規(guī)則了相應(yīng)的**鼓勵(lì)電流,它的數(shù)值從幾毫安至幾百毫安。
(4)靈活度K
靈活度KH=EH/IB,它的數(shù)值約為10MV(MA.T)左右。
(5)**磁感應(yīng)強(qiáng)度BM---霍爾傳感器參數(shù)
磁感應(yīng)強(qiáng)度超越BM時(shí),霍爾傳感器電勢(shì)的非線性誤差將明顯增大,特斯撿(T)成幾千高斯(Gs)(1Gs=104T)。
(6)個(gè)等位電勢(shì)
在額定鼓勵(lì)電流F,當(dāng)外加磁場(chǎng)為零時(shí)它是由于4個(gè)屯極的幾何尺寸不對(duì)稱惹起的誤差。
(7)霍爾傳感器屯勢(shì)溫度系數(shù)
6M的數(shù)值普通為零點(diǎn)刀霍爾傳感器輸出端之間的開路電壓稱為不等位電勢(shì),運(yùn)用時(shí)多采用電橋法來補(bǔ)償不等位電勢(shì)惹起日在一定磁感應(yīng)強(qiáng)度和鼓勵(lì)電流的作用下,溫度每變化1攝氏度時(shí),霍爾傳感器電勢(shì)變化的百分?jǐn)?shù)弱為霍爾傳感器電勢(shì)溫度系數(shù),它與霍爾傳感器元件的資料有關(guān)。
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