![二節(jié)霍爾傳感器ppt課件_第1頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot3/2021-11/19/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af1.gif)
![二節(jié)霍爾傳感器ppt課件_第2頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot3/2021-11/19/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af2.gif)
![二節(jié)霍爾傳感器ppt課件_第3頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot3/2021-11/19/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af3.gif)
![二節(jié)霍爾傳感器ppt課件_第4頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot3/2021-11/19/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af4.gif)
![二節(jié)霍爾傳感器ppt課件_第5頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot3/2021-11/19/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af/4ca7d986-b5a8-4c45-866d-ed2fac7d20af5.gif)
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、第8 章 磁電式傳感器第二節(jié)第二節(jié) 霍爾傳感器霍爾傳感器第一節(jié)第一節(jié) 磁電感應(yīng)式傳感器磁電感應(yīng)式傳感器 第八章第八章 磁電式傳感器磁電式傳感器 第三節(jié)第三節(jié) 磁敏傳感器磁敏傳感器第8 章 磁電式傳感器一、一、 磁電感應(yīng)式傳感器任務(wù)原理磁電感應(yīng)式傳感器任務(wù)原理 BlvdtdxBldtde式中: B穩(wěn)恒均勻磁場的磁感應(yīng)強度;l導(dǎo)體有效長度;v導(dǎo)體相對磁場的運動速度。 第一節(jié)第一節(jié) 磁電感應(yīng)式傳感器磁電感應(yīng)式傳感器 導(dǎo)體在穩(wěn)恒均勻磁場中運動N匝線圈處于變化的磁場中dtdNe兩種磁電式傳感器構(gòu)造:變磁通式和恒磁通式。第8 章 磁電式傳感器開磁路變磁通式:這種傳感器構(gòu)造簡單,但輸出信號較小,且因高速軸上
2、加裝齒輪較危險而不宜丈量高轉(zhuǎn)速的場所。 第8 章 磁電式傳感器閉磁路變磁通式:感應(yīng)電勢的頻率與被測轉(zhuǎn)速成正比。 第8 章 磁電式傳感器恒定磁通動圈式磁電傳感器恒定磁通動鐵式磁電傳感器第8 章 磁電式傳感器二、二、 磁電感應(yīng)式傳感器根本特性磁電感應(yīng)式傳感器根本特性fofoRRlNvBRREI式中: Rf丈量電路輸入電阻; R線圈等效電阻。 傳感器的電流靈敏度為 fooIRRlNBvISER傳感器IoRf第8 章 磁電式傳感器而傳感器的輸出電壓和電壓靈敏度分別為 ffofooRRlWvRBRIU相對誤差為 RdRldlBdBSdSIIffooURRlWRBvUS第8 章 磁電式傳感器三、磁電感應(yīng)式
3、傳感器的丈量電路三、磁電感應(yīng)式傳感器的丈量電路 磁 電 式傳 感 器量 程 選 擇前 置 放 大 積 分 電 路微 分 電 路主 放 大 器顯 示或記 錄SW第8 章 磁電式傳感器四、磁電感應(yīng)式傳感器的運用四、磁電感應(yīng)式傳感器的運用動圈式振動速度傳感器動圈式振動速度傳感器 1、芯軸、芯軸2、外殼、外殼3、彈簧片、彈簧片4、鋁支架、鋁支架5、永久磁鐵、永久磁鐵6、線圈、線圈7、阻尼環(huán)、阻尼環(huán)8、引線、引線第8 章 磁電式傳感器 一、霍爾效應(yīng)和霍爾元件的任務(wù)原理一、霍爾效應(yīng)和霍爾元件的任務(wù)原理 在半導(dǎo)體薄片中通以電流在半導(dǎo)體薄片中通以電流I,I,在與薄片垂直方向加磁在與薄片垂直方向加磁場場B B,
4、那么在半導(dǎo)體薄片的另外兩端,產(chǎn)生一個大小與控,那么在半導(dǎo)體薄片的另外兩端,產(chǎn)生一個大小與控制電流制電流I I和和B B乘積成正比的電動勢,這種景象稱為霍爾效乘積成正比的電動勢,這種景象稱為霍爾效應(yīng)。應(yīng)。 1 1、霍爾效應(yīng)、霍爾效應(yīng)第二節(jié)第二節(jié) 霍爾傳感器霍爾傳感器第8 章 磁電式傳感器2 2、霍爾元件的任務(wù)原理、霍爾元件的任務(wù)原理bUeeEFHHEBebUeHBeFLBbUHnedIBUHenbddtdQIpedIBUH第8 章 磁電式傳感器3 3、霍爾系數(shù)及靈敏度、霍爾系數(shù)及靈敏度neRH1peRH1N N型霍爾系數(shù)型霍爾系數(shù)P P型霍爾系數(shù)型霍爾系數(shù)dIBRUHH霍爾系數(shù)由半導(dǎo)體資料性質(zhì)決
5、議,且決議霍爾電勢的強弱?;魻栂禂?shù)由半導(dǎo)體資料性質(zhì)決議,且決議霍爾電勢的強弱。霍爾元件靈敏度霍爾元件靈敏度KHKH:單位磁感應(yīng)強度和單位控制:單位磁感應(yīng)強度和單位控制電流作用時,所能輸出的霍爾電勢的大小。電流作用時,所能輸出的霍爾電勢的大小。設(shè) KH=RH / d UH KH I B第8 章 磁電式傳感器討論:為什么只能用半導(dǎo)體資料作霍爾元件。討論:為什么只能用半導(dǎo)體資料作霍爾元件。 霍爾常數(shù)等于霍爾片資料的電阻率與電子遷移率霍爾常數(shù)等于霍爾片資料的電阻率與電子遷移率的乘積。的乘積。 假設(shè)要霍爾效應(yīng)強,那么希望有較大的霍爾假設(shè)要霍爾效應(yīng)強,那么希望有較大的霍爾系數(shù)系數(shù)RH,因此要求霍爾片資料有
6、較大的電阻率和載,因此要求霍爾片資料有較大的電阻率和載流子遷移率。流子遷移率。 普通金屬資料載流子遷移率很高,但電普通金屬資料載流子遷移率很高,但電阻率很??;而絕緣資料電阻率極高,但載流子遷移率阻率很??;而絕緣資料電阻率極高,但載流子遷移率極低,故只需半導(dǎo)體資料才適于制造霍爾片。極低,故只需半導(dǎo)體資料才適于制造霍爾片。 dIBUHen1ep1N N型資料電阻率型資料電阻率P P型資料電阻率型資料電阻率第8 章 磁電式傳感器霍爾器件符號BHABCDABCDACD第8 章 磁電式傳感器 二、霍爾元件的主要技術(shù)參數(shù)二、霍爾元件的主要技術(shù)參數(shù)1、額定功耗P0: 霍爾元件在環(huán)境溫度T=250C時,允許經(jīng)
7、過霍爾元件的電流和電壓的乘積。2、 輸入電阻和輸出電阻 Ri:鼓勵電極間的電阻值。 Ro:霍爾元件電極間的電阻。3、不等位電勢U0:在額定控制電流I下,不加磁場時,霍爾電極間的空載霍爾電勢。 霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位面上; 半導(dǎo)體資料不均勻呵斥了電阻率不均勻或是幾何尺寸不均勻; 鼓勵電極接觸不良呵斥鼓勵電流不均勻分布等。 第8 章 磁電式傳感器4、霍爾電勢溫度系數(shù):在一定磁感應(yīng)強度和鼓勵電流下,溫度每變化1時,霍爾電勢變化的百分率稱為霍爾電勢溫度系數(shù)。5、內(nèi)阻溫度系數(shù):霍爾元件在無磁場及任務(wù)溫度范圍內(nèi),溫度每變化1時,輸入電阻與輸出電阻變化的百分率。6、 額定鼓勵電流和最大允許鼓
8、勵電流:當霍爾元件本身溫升10時所流過的鼓勵電流稱為額定鼓勵電流。 以元件允許最大溫升為限制所對應(yīng)的鼓勵電流稱為最大允許鼓勵電流。因霍爾電勢隨鼓勵電流添加而線性添加,所以運用中希望選用盡能夠大的鼓勵電流,因此需求知道元件的最大允許鼓勵電流。改善霍爾元件的散熱條件,可以使鼓勵電流添加。 第8 章 磁電式傳感器7、寄生直流電勢 :在外加磁場為零、霍爾元件用交流鼓勵時,霍爾電極輸出除了交流不平衡電勢外,還有不斷流電勢,稱為寄生直流電勢。 其產(chǎn)生的緣由有: 鼓勵電極與霍爾電極接觸不良, 構(gòu)成非歐姆接觸, 呵斥整流效果; 兩個霍爾電極大小不對稱,那么兩個電極點的熱容不同, 散熱形狀不同而構(gòu)成極間溫差電勢
9、。 寄生直流電勢普通在1mV以下,它是影響霍爾片溫漂的緣由之一。 第8 章 磁電式傳感器常常用用國國產(chǎn)產(chǎn)霍霍爾爾元元件件的的技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù) 第8 章 磁電式傳感器 三、霍爾元件丈量電路和輸出電路三、霍爾元件丈量電路和輸出電路UHRLBIEIHR1 1、根本丈量電路、根本丈量電路圖中控制電流I由電源E供應(yīng),R為調(diào)理電阻,保證器件內(nèi)所需控制電流I?;魻栞敵龆私迂撦dRL,RL可是普通電阻或放大器的輸入電阻、或表頭內(nèi)阻等。磁場B垂直經(jīng)過霍爾器件,在磁場與控制電流作用下,由負載上獲得電壓。實踐運用時實踐運用時, ,器件輸入信號可以是器件輸入信號可以是I I或或B B,或者,或者IB,IB,而輸出而輸出
10、可以正比于可以正比于I I或或B, B, 或者正比于其乘積或者正比于其乘積IBIB。第8 章 磁電式傳感器2 2、霍爾電勢輸出電路、霍爾電勢輸出電路1 1 開關(guān)運用開關(guān)運用+15VH-15VR3R1R2R4第8 章 磁電式傳感器霍爾開關(guān)集成傳感器內(nèi)部構(gòu)造框圖23輸出+穩(wěn)壓VCC1霍耳元件放大BT整形地H第8 章 磁電式傳感器2 2線性運用線性運用+15VH-15VR3R1R2R4Rf第8 章 磁電式傳感器集成線性傳感器的電路構(gòu)造框圖23輸出+穩(wěn)壓VCC1霍耳元件放大地H第8 章 磁電式傳感器 四、霍爾元件的丈量誤差補償方法四、霍爾元件的丈量誤差補償方法1 1、零位誤差及補償方法、零位誤差及補償
11、方法零位誤差:霍爾元件在加控制電流但不加外磁場零位誤差:霍爾元件在加控制電流但不加外磁場時出現(xiàn)的霍爾電勢。主要為不等位電勢。時出現(xiàn)的霍爾電勢。主要為不等位電勢。ACBID第8 章 磁電式傳感器Cr1r3r2r4DAB分析不等位電勢時,可以把霍爾元件等效為一個電橋, 用分析電橋平衡來補償不等位電勢。第8 章 磁電式傳感器RPRPRPRPR( a )( b )( c )( d )RPRPRPRPR(a )(b )(c )(d )RPRPRPRPR(a )(b )(c )(d )RPRPRPRPR( a )( b )( c )( d )第8 章 磁電式傳感器2 2、溫度誤差及補償方法、溫度誤差及補償
12、方法aRH與溫度的關(guān)系與溫度的關(guān)系T/0246/710-3cmLnAs20015010050LnSbT/RH/cm2/A-1250200150100504080120160200LnSbLnAs0b與溫度的關(guān)系與溫度的關(guān)系第8 章 磁電式傳感器1 1、利用輸出回路并聯(lián)電阻進展補償、利用輸出回路并聯(lián)電阻進展補償?shù)? 章 磁電式傳感器根本電路根本電路等效電路等效電路2 2、利用輸入回路串聯(lián)電阻進展補償、利用輸入回路串聯(lián)電阻進展補償?shù)? 章 磁電式傳感器實踐補償電路實踐補償電路第8 章 磁電式傳感器1、丈量磁場的大小和方向電位差計電位差計mAESNR霍耳磁敏傳感器測磁原理表示圖霍耳磁敏傳感器測磁原理
13、表示圖 五、霍爾傳感器運用五、霍爾傳感器運用第8 章 磁電式傳感器2、 霍爾式微位移傳感器霍 爾 元 件S NN Sxxx霍 爾 元 件NSx霍 爾 元 件NSNSxxx(a)(b)(c)UH量值大小反映出霍爾元件與磁鐵之間相對位置的變化量。這種構(gòu)造的傳感器, 其動態(tài)范圍可達5 mm,分辨率為0.001mm。 第8 章 磁電式傳感器霍 爾 元 件SN N Sxxx霍 爾 元 件NSx霍 爾 元 件NSNSxxx( a )( b )( c )霍 爾 元 件SN NSxxx霍 爾 元 件NSx霍 爾 元 件NSNSxxx( a )( b )( c )第8 章 磁電式傳感器3、 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器12
14、43(a)1243(b)12431234(c)(d)NSNSNSNSNSNSNS1輸 入 軸 ;2轉(zhuǎn) 盤 ;3小 磁 鐵 ;4霍 爾 傳 感 器1243(a)1243(b)12431234(c)(d)NSNSNSNSNSNSNS1輸 入 軸 ;2轉(zhuǎn) 盤 ;3小 磁 鐵 ;4霍 爾 傳 感 器1243(a)1243(b)12431234(c)(d)NSNSNSNSNSNSNS1輸入軸;2轉(zhuǎn)盤;3小磁鐵;4霍爾傳感器1243(a)1243(b)12431234(c)(d)NSNSNSNSNSNSNS1輸入軸;2轉(zhuǎn)盤;3小磁鐵;4霍爾傳感器1243(a )124 3(b )12431234(c )(
15、d )NSNSNSNSNSNSNS1輸入軸;2轉(zhuǎn)盤;3小磁鐵;4霍爾傳感器第8 章 磁電式傳感器4、 霍爾計數(shù)安裝鋼 球絕 緣 板NS磁 鐵霍 爾 開 關(guān) 傳 感 器(a )AA741 12 VSL3051SR110 k22 C1R31 kR4470 kR5470 kVcc計數(shù)器V2N5812R211 k(b )第8 章 磁電式傳感器鋼 球絕 緣 板NS磁 鐵霍 爾 開 關(guān) 傳 感 器(a )AA741 12 VSL3051SR110 k22 C1R31 kR4470 kR5470 kVcc計數(shù)器V2N5812R211 k(b )第8 章 磁電式傳感器5、汽車霍爾點火器第8 章 磁電式傳感器第
16、三節(jié)第三節(jié) 磁敏傳感器磁敏傳感器 一、磁敏電阻器一、磁敏電阻器磁阻效應(yīng): 假設(shè)給通以電流的金屬或半導(dǎo)體資料的薄片加以與電流垂直或平行的外磁場,那么其電阻值就添加。稱此種景象為磁致電阻變化效應(yīng),簡稱為磁阻效應(yīng)。22000273. 0BB為磁感應(yīng)強度;為磁感應(yīng)強度;B資料在磁感應(yīng)強度為時的電阻率;資料在磁感應(yīng)強度為時的電阻率;0 資料在磁感應(yīng)強度為資料在磁感應(yīng)強度為0時的電阻率;時的電阻率;載流子的遷移率。載流子的遷移率。220273. 01BB第8 章 磁電式傳感器 二、磁敏二極管二、磁敏二極管1、構(gòu)造PNIr 區(qū)+-簡寫為SMD。磁敏二極管的P型和N型電極由高阻資料制成,在P、N之間有一個較長
17、的本征區(qū)I,本征區(qū)I的一面磨成光滑的復(fù)合外表為I區(qū),另一面打毛,設(shè)置成高復(fù)合區(qū)為r區(qū),其目的是由于電子-空穴對易于在粗糙外表符合爾消逝。當通以正向電流后就會在P、I、N結(jié)之間構(gòu)成電流。磁敏二極管是PIN型。第8 章 磁電式傳感器I IPN2、任務(wù)原理H=0電子電子空穴空穴復(fù)合區(qū)復(fù)合區(qū)1當磁敏二極管未遭到外界磁場作用時,外加正偏壓,那么有大量的空穴從P區(qū)經(jīng)過I區(qū)進入N區(qū),同時也有大量的電子注入P區(qū)。構(gòu)成電流。只需少量電子和空穴在I區(qū)復(fù)合。第8 章 磁電式傳感器2當磁敏二極管遭到外界磁場H+作用時電子、空穴遭到洛侖茲力作用而向r區(qū)偏移,由于r區(qū)的電子、空穴復(fù)合率比光滑面I區(qū)快,因此構(gòu)成的電流因復(fù)合
18、速度而減小。H+I IPN第8 章 磁電式傳感器3當磁敏二極管遭到外界磁場H-作用時電子、空穴遭到洛侖茲力作用而向I區(qū)偏移,由于電子、空穴復(fù)合率明顯變小,那么電流變大。H -I IPN第8 章 磁電式傳感器結(jié)論:隨著磁場大小和方向的變化,可產(chǎn)生正結(jié)論:隨著磁場大小和方向的變化,可產(chǎn)生正負輸出電壓的變化、特別是在較弱的磁場作用負輸出電壓的變化、特別是在較弱的磁場作用下,可獲得較大輸出電壓。假設(shè)下,可獲得較大輸出電壓。假設(shè)r區(qū)和區(qū)和r區(qū)之外區(qū)之外的復(fù)合才干之差越大,那么磁敏二極管的靈敏的復(fù)合才干之差越大,那么磁敏二極管的靈敏度就越高。度就越高。 磁敏二極管反向偏置時,那么在磁敏二極管反向偏置時,那么在 r區(qū)僅流區(qū)僅流過很微小的電流,顯得幾乎與磁場無關(guān)。因此過很微小的電流,顯得幾乎與磁場無關(guān)。因此二極管兩端電壓不會因遭到磁場作用而有任何二極管兩端電壓不會因遭到磁場作用而有任何改動。改動。 第8 章 磁電式傳感器 三、磁敏三極管三、磁敏三極管1、構(gòu)造bcerN
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 電商平臺中不同年齡層消費者的消費習(xí)慣研究
- 蘇科版數(shù)學(xué)七年級上冊聽評課記錄《5-1豐富的圖形世界(第2課時)》
- 電商平臺的售后服務(wù)與顧客滿意度
- 蘇科版數(shù)學(xué)七年級下冊9.5.4《多項式的因式分解》聽評課記錄
- 現(xiàn)代建筑設(shè)計中的可持續(xù)性與施工技術(shù)研究
- 人教版地理七年級上冊第三節(jié)《降水的變化與分布》聽課評課記錄4
- 【培優(yōu)卷】同步分層練習(xí):四年級下冊語文第24課《“諾曼底”號遇難記》(含答案)
- 現(xiàn)代企業(yè)如何打造安全生產(chǎn)文化
- Unit 4 At the farm Part B (說課稿)-2024-2025學(xué)年人教PEP版英語四年級下冊
- 2025年度智慧城市建設(shè)數(shù)據(jù)資源共享合作協(xié)議
- GB/T 5782-2016六角頭螺栓
- 科技計劃項目申報培訓(xùn)
- 591食堂不合格食品處置制度
- 產(chǎn)業(yè)鏈鏈長分工表
- 國際金融課件(完整版)
- 導(dǎo)向標識系統(tǒng)設(shè)計(一)課件
- 220t鍋爐課程設(shè)計 李學(xué)玉
- 全英文劇本 《劇院魅影》
- 北京城的中軸線PPT通用課件
- 黑布林繪本 Dad-for-Sale 出售爸爸課件
- 京東方頂崗實習(xí)報告1
評論
0/150
提交評論