【正文】 磁電式傳感器產(chǎn)生非線性誤差的主要原因是 : 由于傳感器線圈內(nèi)有電流 I 流過時(shí) , 將產(chǎn)生一定的交變磁通 ΦI, 此交變磁通疊加在永久磁鐵所產(chǎn)生的工作磁通上 , 使恒定的氣隙磁通變化而造成的 如圖 7 3所示 。 。 這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單 , 但輸出信號較小 , 且因高速軸上加裝齒輪較危險(xiǎn)而不宜測量高轉(zhuǎn)速 。 R—— （ 7 3） ff RRB L W vRREI????0而傳感器的輸出電壓 fff RRB LW v RRIU??? 00E R Rf I0 U0 傳感器 第 7章 磁電式傳感器 當(dāng)傳感器的工作溫度發(fā)生變化或受到外界磁場干擾 、 機(jī)械振動或沖擊時(shí) , 其靈敏度將發(fā)生變化而產(chǎn)生測量誤差 。 圖 7 4 為一般測量電路方框圖 v s a 第 7章 磁電式傳感器 四 、 磁電式傳感器的應(yīng)用 1. 圖 7 5 是動圈式振動速度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 。 它廣泛用于電磁 、 壓力 、 加速度 、 振動等方面的測量 。 設(shè)μ=v/E， 則 μ稱作電子遷移率 。 霍爾元件殼體由非導(dǎo)磁金屬 、 陶瓷或環(huán)氧樹脂封裝而成 。 為使其達(dá)到平衡 ， 可在阻值較大的橋臂上并聯(lián)電阻 （ 如下圖 7 10（ a） 所示 ） , 或在兩個(gè)橋臂上同時(shí)并聯(lián)電阻 （ 如下圖 7 – 10（ b） 所示 ） 。 由式 （ 7 27） 即可計(jì)算出分流電阻 Rp0及所需的溫度系數(shù) β值 。 第 7章 磁電式傳感器 第 7章 磁電式傳感器 3. 霍爾計(jì)數(shù)裝置 霍爾開關(guān)傳感器 SL3501是具有較高靈敏度的集成霍爾元件 , 能感受到很小的磁場變化 , 因而可對黑色金屬零件進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測 。 第 7章 磁電式傳感器 Ip IH Rp Is U0 圖 7 – 11 恒流源溫度補(bǔ)償電路 電路中用一個(gè)分流電阻 Rp與霍爾元件的激勵電極相并聯(lián) 。 4. 霍爾元件不等位電勢補(bǔ)償 不等位電勢與霍爾電勢具有相同的數(shù)量級 , 有時(shí)甚至超過霍爾電勢 , 而實(shí)用中要消除不等位電勢是極其困難的 , 因而必須采用補(bǔ)償?shù)姆椒?。 第 7章 磁電式傳感器 第 7章 磁電式傳感器 第 7章 磁電式傳感器 2. 霍爾元件基本結(jié)構(gòu) 霍爾元件的結(jié)構(gòu)很簡單 , 它由霍爾片 、 引線和殼體組成 , 如下圖 7 9(a)所示 。 注：式 (7 – 16)是把霍爾片的長度 l 看作無限大得出的 ， 實(shí)際上霍爾片總有一定的長寬比 ， 只有當(dāng) l/b2時(shí) ， 式 (7 – 16)才成立 。 當(dāng)扭矩作用在扭轉(zhuǎn)軸上時(shí) , 兩個(gè)磁電傳感器輸出的感應(yīng)電壓 u1和 u2存在相位差 。 它在正常工作溫度下已將空氣隙磁通分路掉一小部分 。 W——線圈在工作氣隙磁場中的匝數(shù) 。 一 、 磁電式傳感器工作原理 根據(jù)電磁感應(yīng)定律 , 當(dāng) W匝線圈在恒定磁場內(nèi)運(yùn)動時(shí) , 設(shè)穿過線圈的磁通為 Φ, 則線圈內(nèi)的感應(yīng)電勢 E 為： dtdWE ???第 7章 磁電式傳感器 磁電式傳感器有 變磁通式 和 恒磁通式 兩種結(jié)構(gòu) 。 第 7章 磁電式傳感器 2. 恒磁通式磁電傳感器 圖 72 為恒磁通式磁電傳感器 。 第 7章 磁電式傳感器 為補(bǔ)償上述附加磁場干擾 , 可在傳感器中加入補(bǔ)償線圈 , 如 圖 7 2（ a） 所示 。 若在測量電路中接入微分電路 , 則其輸出與加速度成正比 。 導(dǎo)電板中的電流是金屬中自由電子在電場作用下的定向運(yùn)動 。 故只有半導(dǎo)體材料適于制造霍爾片 。 霍爾電極輸出電勢對外電路來說相當(dāng)于一個(gè)電壓源 , 其電源內(nèi)阻即為 輸出電阻 。 減小霍爾元件溫度誤差的常用方法有： ① 用溫度系數(shù)小的元件或采用恒溫措施； ② 采用恒流源供電 （ 由 UH=KHIB 可看出 ） ； ③ 電阻分流法； (電路如圖 711 所示 ） 除此之外 ， 由于霍爾元件的靈敏系數(shù) KH也是溫度的函數(shù) ， 它隨溫度的變化也引起霍爾電勢的變化 。 若霍爾元件在兩磁鐵中產(chǎn)生相對位移 , 霍爾元件感受到的磁感應(yīng)強(qiáng)度也隨之改變 , 這時(shí) UH不為零 , 其量值大小反映出霍爾元件與磁鐵之間相對位置的變化量 , 這種結(jié)構(gòu)的傳感器 , 其動態(tài)范圍可達(dá) 5 mm, 分辨率為 。 圖 （ c） 是一個(gè)由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的磁路組成的霍爾式位移傳感器 , 為了獲得較好的線性分布 , 在磁極端面裝有極靴 , 霍爾元件調(diào)整好初始位置時(shí) , 可以使霍爾電壓 UH=0 。 ΔT =T T0——溫度變化量 。 5℃ 時(shí)確定的 。 其中 N型鍺容易加工制造 , 其霍爾系數(shù) 、 溫度性能