2022年2022年霍尔传感器的温度补偿 .pdf

霍尔传感器的温度补偿（用恒电压源搭建电路）08 电子信息工程（ 2）120081003222 林明星摘要：霍尔元件的用途, 随着技术的发展应用越来越广泛, 在测量交流电流和直流电流、磁感应强度B、微型开关、霍尔磁头、压力、转速、位移和位置等方面都有着广泛的应用。但是它存在两项主要误差: 一是不等位电势, 另一是温度误差。 减小温度误差常采用恒流源温度补偿法或采用电压源的温度补偿法, 其补偿效果相当良好。 本文讨论用怛压源进行温度补偿。正文：一般半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度等都随温度而变化。霍尔元件由半导体材料制成， 因此它的性能参数如输入和输出电阻、霍尔常数等也随温度而变化，致使霍尔电势变化，产生温度误差。为了减小温度误差，除选用温度系数较小的材料如砷化铟外，还可以采用适当的补偿电路。下面讨论用恒压源泉进行温度误差的补偿方法。为了减小霍尔元件的温度误差，除选用温度系数小的元件或采用恒温措施外，由UHkHIB可看出；稳定输入电流I是个有较措施，可以使霍尔电势稳定。但也只能是减小由于输入电阻随温度变化所引起的激励电流I的变化的影响。霍尔元件的灵敏系数kH也是温度的函数， 它随温度变化将引起霍尔电势的变化。霍尔元件的灵敏度与温度的关系可写成kHkH01+T 式中：kH0温度T0时的kH值；TTT0温度变化量；霍尔电势温度系数。大多数霍尔元件的温度系数是正值，它们的霍尔电势随温度升高而名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 增加T。但如果同时让激励电流I相应地减小，并能保持kHI乘积不变，也就抵消了灵敏系数kH增加的影响。图1 就是按此电路设计的一个既简单，补偿效果又较好的补偿电路。电路中US 为恒压源，分压电阻RP与霍尔元件的激励电极相串联。当霍尔元件的输入电阻随温度升高而增加时，电阻RP也随温度升高而增加，减小了霍尔元件的激励电流IH ，从而达到补偿的目的。图 1 在图 1 所示的温度补偿电路中，高初始温度为T。，霍尔元件输入电阻为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - Rio, 灵敏系数为Kho,分流电阻为Rpo, 根据分压概念得 IH0(Rio+Rpo )= US当温度升至T 时，电路中各参数变为Ri= Ri01+T Rp=Rpo1+T 式中：霍尔元件输入电阻温度系数；分流电阻温度系数。因而IH Rpo1+T+ IH Ri01+T = US温度升高了T，为使霍尔电势不变，补偿电路必须满足升前、后的霍你电势不变，即UHO=UH,则Kho IH0B= KhIHB 有Kho IH0= KhIHRpo（） /( ) （1）当霍尔元件选定后，它的输入电阻Ri0温度系数及霍尔电势温度系数是确定值。由式（ 1）即可计算出分压电阻Rpo及所需的温度系数值。为了满足 Rpo及两个条件。分压电阻可取温度系数不同的两种电阻的串、并联组合，这样虽然麻烦介效果很好。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 参考资料 郁有文西安电子科技大学出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -