磁電式傳感器pappt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 入的載流子未填滿(mǎn)復(fù)合中心之前，不會(huì)產(chǎn)生較大的電流，當(dāng)填滿(mǎn)復(fù)合中心之后，電流才開(kāi)始急增之故。所以，規(guī)定硅管的使用溫度為 40～＋ 85℃ ，而鍺管則現(xiàn)定為 40～＋ 65℃ 。在長(zhǎng)基區(qū)的側(cè)面制成一個(gè)復(fù)合速率很高的高復(fù)合區(qū) r。 當(dāng)受 磁場(chǎng)使用如圖 817(c)時(shí)，載流子在洛侖茲力作用下，向集電結(jié)一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使集電極電流增大。 圖 820 3BCM磁敏三極管的溫度特性 (a)基極電源恒壓 (b)基極恒流 (a) 20 0 20 40 60 B=0 B=－ B= T/℃ 基極電源恒壓 Vb= IC/mA 基極恒流 Ib=2mA B=0 20 0 20 40 80 B=－ B= T/℃ (b) IC/mA 溫度系數(shù)有兩種：一種是靜態(tài)集電極電流 Ic0的溫度系數(shù)；一種是磁靈敏度 的溫度系數(shù) 。所以，當(dāng)需要同時(shí)使用正負(fù)靈敏度時(shí)，溫度要選在無(wú)靈敏度溫度點(diǎn)以下。而用這種裝置來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)還可確定導(dǎo)線(xiàn)中電流值大小，既安全又省電，因此是一種備受歡迎的電流表。用磁敏管作成的磁場(chǎng)探測(cè)儀，可測(cè)量 107T左右的弱磁場(chǎng)。當(dāng) Ib0=2mA時(shí)，此溫度點(diǎn)可達(dá) 50℃ 左右。 3ACM、3BCM磁敏三極管的溫度系數(shù)為 ％ ／ ℃ ；3CCM磁敏三極管的溫度系數(shù)為 0 .6％ ／ ℃ 。 所以 ， 電流放大系數(shù) =Ic／ Ib＜ 1。 (b)在恒壓條件下，偏流隨磁場(chǎng)變化的電流相對(duì)磁靈敏度（ hi），即： (c) 在給定電壓源 E和負(fù)載電阻 R的條件下，電壓相對(duì)磁靈敏度和電流相對(duì)磁靈敏度定義如下： 應(yīng)特別注意，如果使用磁敏二極管時(shí)的情況和元件出廠(chǎng)的測(cè)試條件不一致時(shí)，應(yīng)重新測(cè)試其靈敏度。硅磁敏二極管在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下， u0的溫度系數(shù)小于＋ 20mV／ ℃ ， 的溫度系數(shù)小于 %/℃ 。 另一種如圖 812(c)所示 。 為什么磁敏二極管會(huì)有這種特性呢 ?下面作一下分析。 一 ． 磁敏二極管的結(jié)構(gòu)與工作原理 磁敏二極管的結(jié)構(gòu) 有硅磁敏二級(jí)管和鍺磁敏二級(jí)管兩種。因此，在應(yīng)用時(shí)，一般都要設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償電路。常用 K表示，單位為mV/ 。 長(zhǎng)方形磁阻器件只有在 L(長(zhǎng)度 )W（ 寬度 ）的條件下 ， 才表現(xiàn)出較高的靈敏度 。 （ 一 ） 磁阻效應(yīng) 若給通以電流的金屬或半導(dǎo)體材料的薄片加以與電流垂直或平行的外磁場(chǎng) ， 則其電阻值就增加 。若某種金屬或半導(dǎo)體材料的兩種載流子 (電子和空穴 )的遷移率十分懸殊，主要由遷移率較大的一種載流子引起電阻率變化 ,它可表示為： 22000 B??????????Ｂ ——為磁感應(yīng)強(qiáng)度； ρ——材料在磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ時(shí)的電阻率； ρ0 ——材料在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0時(shí)的電阻率； μ——載流子的遷移率 。 在 LW長(zhǎng)方形磁阻材料上面制作許多平行等間距的金屬條 （ 即短路柵格 ） ， 以短路霍耳電勢(shì) ， 這種柵格磁阻器件如圖 87（ b） 所示 ， 就相當(dāng)于許多扁條狀磁阻串聯(lián) 。 從圖中可以看出它與圖 88（ a）曲線(xiàn)相反，即隨著磁場(chǎng)的增加，電阻值減少。但是由于強(qiáng)磁磁阻元件為開(kāi)關(guān)方式工作，因此常用恒壓方式。 以 2ACM—1A為例，磁敏二級(jí)管的結(jié)構(gòu)是 P+—i—N+型。 磁敏二極管反向偏置時(shí)，則在 r區(qū)僅流過(guò)很微小的電流，顯得幾乎與磁場(chǎng)無(wú)關(guān)。 （ 2） 磁電特性 在給定條件下 ， 磁敏二極管的輸出電壓變化量與外加磁場(chǎng)間的變化關(guān)系 ， 叫做磁敏二極管的磁電特性 。 u?u?（ 4） 頻率特性 硅磁敏二極管的響應(yīng)時(shí)間 ， 幾乎等于注入載流子漂移過(guò)程中被復(fù)合并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間 。長(zhǎng)基區(qū)分為輸運(yùn)基區(qū)和復(fù)合基區(qū)兩部。 ??H/b=5mA
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