霍爾接近傳感器工作原理
1、霍爾接近傳感器
經過霍爾效應實驗測定的霍爾系數,可以判別半導體資料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
由于霍爾元件產生的電勢差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補償電路及穩壓電源電路等集成在一個芯片上,稱之為霍爾傳感器。
2、霍爾傳感器的優點及用處
許多人都曉得,轎車的自動化水平越高,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、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪涌電流,使機械式開關觸點產生電弧,產生較大的電磁干擾信號。
采用功率霍爾開關電路能夠減小這些現象。霍爾器件經過檢測磁場變化,轉變為電信號輸出,可用于監視和丈量汽車各部件運轉參數的變化。
例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等,并可將這些變量停止二次變換;可丈量壓力、質量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元接口,可完成自動檢測。
目前的霍爾器件都可接受一定的振動,可在零下40℃到零上150℃范圍內工作,全部密封不受水油污染,完整可以順應汽車的惡劣工作環境。
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,以至對瞬態峰值的丈量。副邊電流忠實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9600Vrms;
精度高:在工作溫度區內精度優于1%,該精度合適于任何波形的丈量;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形明晰、無顫動、無回跳、位置反復精度高(可達μm級)。
寬帶寬:高帶寬的電傳播感器上升時間可小于1μs;但是,電壓傳感器帶寬較窄,普通在15kHz以內,6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時間約500uS,帶寬約700Hz。
丈量范圍**:電流丈量可達50KA,電壓丈量可達6400V。
構造結實,體積小,重量輕,壽命長,裝置便當,功耗小,頻率高(可達1MHZ),耐震動,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
(1)輸入電阻R
霍爾傳感器元件兩鼓勵電流端的直流電阻稱為輸入電阻。它的數值從幾歐到兒百歐,視不同型號的元件而定。
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變化。為了減少這種影響,**采用恒流源作為鼓勵源。
(2)輸出電阻R
兩個霍爾傳感器電勢輸出端之間的電阻稱為輸出電阻,它的數位與輸入電阻同一數量級。它也隨溫度改動順改動。選擇恰當的負載電阻易與之匹配,能夠使由溫度惹起的程水電勢的漂移減至*小。
(3)**鼓勵電流I---霍爾傳感器參數
由于霍爾傳感器電勢隨鼓勵電流的增大而增大,故在應用中總希望選用較大的鼓勵電流1M但鼓勵電流增大,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的溫漂增大,因而每種型號的幾件均規則了相應的**鼓勵電流,它的數值從幾毫安至幾百毫安。
(4)靈活度K
靈活度KH=EH/IB,它的數值約為10MV(MA.T)左右。
(5)**磁感應強度BM---霍爾傳感器參數
磁感應強度超越BM時,霍爾傳感器電勢的非線性誤差將明顯增大,特斯撿(T)成幾千高斯(Gs)(1Gs=104T)。
(6)個等位電勢
在額定鼓勵電流F,當外加磁場為零時它是由于4個屯極的幾何尺寸不對稱惹起的誤差。
(7)霍爾傳感器屯勢溫度系數
6M的數值普通為零點刀霍爾傳感器輸出端之間的開路電壓稱為不等位電勢,運用時多采用電橋法來補償不等位電勢惹起日在一定磁感應強度和鼓勵電流的作用下,溫度每變化1攝氏度時,霍爾傳感器電勢變化的百分數弱為霍爾傳感器電勢溫度系數,它與霍爾傳感器元件的資料有關。
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