磁敏传感器精选PPT.ppt
关于磁敏传感器关于磁敏传感器第1页，讲稿共33张，创作于星期二如图，电源电动势为E，R1、R2、R3、R4为电阻应变片，在没有外力作用时，R1=R2=R3=R4=R0。当存在外力作用时，R1与R4的相对变化量为：R2与R3的相对变化量为：其中k为灵敏度系数，求电路输出电压与纵向应变的关系第2页，讲稿共33张，创作于星期二解：解：当纵向应变为时，R1、R2、R3、R4的电阻分别变为：第3页，讲稿共33张，创作于星期二4.1 霍尔元件霍尔元件l霍尔效应霍尔效应l霍尔元件霍尔元件l工作电路工作电路l电磁特性电磁特性l误差分析及补偿误差分析及补偿l应用应用第4页，讲稿共33张，创作于星期二1、霍尔效应、霍尔效应粒子在同时存在电场和磁场的空间运动时，粒子在同时存在电场和磁场的空间运动时，其受的合力：其受的合力：电场力电场力磁场力磁场力洛仑兹力洛仑兹力第5页，讲稿共33张，创作于星期二霍霍 耳耳 效效 应应厚度厚度d,宽为宽为a的金属薄片，沿的金属薄片，沿x轴通有电流强度轴通有电流强度I，当在，当在y轴方轴方向向加以匀强磁场加以匀强磁场B时，时，金属中金属中电子电子运动？运动？第6页，讲稿共33张，创作于星期二+电子电场力电子电场力+霍耳效应霍耳效应 电子在磁场中运动受到洛仑兹力电子在磁场中运动受到洛仑兹力第7页，讲稿共33张，创作于星期二+q0第8页，讲稿共33张，创作于星期二式中：RH 霍尔常数（米3库仑,即m3C）；I控制电流（安培,即A）；B磁感应强度（特斯拉,即T）；d霍尔元件厚度（米,即m）。霍尔电势令霍尔元件的灵敏度则：UH=KHIB 1、霍尔电势的大小正比于控制电流I和磁感应强度B。2、当控制电流的方向或磁场的方向改变时,输出电势的方向也将改变。第9页，讲稿共33张，创作于星期二二、霍尔元件二、霍尔元件霍尔元件示意图结构：霍尔片、引线和壳体组成。霍尔片：矩形半导体薄片，由N型的锗、锑化铟和砷化铟等半导体单晶材料制成，1、1：控制电流端引线2、2：霍尔电压输出端引线壳体：使用非磁性金属、陶瓷或环氧树脂封装。第10页，讲稿共33张，创作于星期二霍尔元件的符号霍尔元件的符号 HZ-1元件：锗材料制成的霍尔元件；HT-1元件：锑化铟制成的霍尔元件。第11页，讲稿共33张，创作于星期二基本电路基本电路1、控制电流、控制电流2、输出和放大电路、输出和放大电路第12页，讲稿共33张，创作于星期二控制电流电路控制电流电路霍尔元件的基本电路霍尔元件的基本电路 第13页，讲稿共33张，创作于星期二 恒压工作的霍尔传感器电路思考：电阻温度系数的影响？思考：电阻温度系数的影响？第14页，讲稿共33张，创作于星期二恒流工作的霍尔传感器电路霍尔传感器电路电阻温度变化的电阻温度变化的影响？影响？第15页，讲稿共33张，创作于星期二输出和放大电路输出和放大电路U+U-两式相加：第16页，讲稿共33张，创作于星期二作业：作业：1、推导此电路的放大倍数（详细过程）2、当通过霍尔元件的控制电流大小为100mA，灵敏度系数为20Vm2/(AWb)，输出U0为200mV，求磁场大小。第17页，讲稿共33张，创作于星期二四、电磁特性四、电磁特性霍尔元件的UHI特性曲线控制电流灵敏度第18页，讲稿共33张，创作于星期二UH-B特性曲线 霍尔输出随磁场的增加并不完全呈线不完全呈线性关系性关系,而有所偏离。它的线性偏离一般不大于0.2%。第19页，讲稿共33张，创作于星期二误差分析及补偿误差分析及补偿不等位电势第20页，讲稿共33张，创作于星期二 不等位电势的几种补偿线路第21页，讲稿共33张，创作于星期二霍尔传感器的应用霍尔传感器的应用l位移传感器l压力传感器l磁极检测传感器l霍尔转速测量仪l霍尔电流测量仪l霍尔开关按键UH=KHIB 第22页，讲稿共33张，创作于星期二电流测量电流测量l旁测法l贯串法l绕线法第23页，讲稿共33张，创作于星期二旁测法旁测法 第24页，讲稿共33张，创作于星期二贯串法贯串法 第25页，讲稿共33张，创作于星期二绕线法绕线法 第26页，讲稿共33张，创作于星期二4.2、磁阻元件、磁阻元件 一、磁阻效应一、磁阻效应 将一载流导体置于外磁场中,除了产生霍尔效应外,其电阻也会随磁场而变化。这种现象称为磁电阻效应,简称磁阻效应。磁阻效应是伴随霍尔效应同时发生的一种物理效应。磁阻效应的表达式为 B=0(1+0.273 2B2)式中：B磁感应强度；电子迁移率；0零磁场下的电阻率；B磁感应强度为B时的电阻率。第27页，讲稿共33张，创作于星期二二、磁阻元件二、磁阻元件l长方形磁阻元件长方形磁阻元件l科尔宾元件科尔宾元件l平面电极元件平面电极元件lInSb-NiSb共共晶晶磁磁阻阻元元件件第28页，讲稿共33张，创作于星期二长方形和高灵敏度元件 磁阻效应根源：电流的路径会长磁阻效应根源：电流的路径会长第29页，讲稿共33张，创作于星期二科尔宾元件科尔宾元件中不存在霍尔效应第30页，讲稿共33张，创作于星期二磁阻效应对霍尔元件的影响磁阻效应对霍尔元件的影响恒压源恒压源恒流源恒流源利用恒流源供电，利用恒流源供电，可以消除词组效应可以消除词组效应的影响。的影响。第31页，讲稿共33张，创作于星期二总结总结霍尔元件霍尔元件磁阻元件磁阻元件磁敏二极管磁敏二极管磁敏三极管磁敏三极管第32页，讲稿共33张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第33页，讲稿共33张，创作于星期二
