霍爾傳感器ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 16:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 義為 信息工程學院 29 大膽假設： ? 由于大多數(shù)霍爾元件的溫度系數(shù) α是正值時 ， 它們的霍爾電勢隨溫度的升高而增加 （ 1+α△ T） 倍 。 ? 讓控制電流 I相應地減小 ， 能保持 KHI 不變就抵消了靈敏系數(shù)值增加的影響 。 )1(0 TKK HH ??? ? )1(0 TBIKU HHt ??? ?信息工程學院 30 恒流源溫度補償電路 補償原理： 當霍爾元件的輸入電阻隨溫度升高而增加時 ， 旁路分流電阻 R自動地加強分流 ， 減少了霍爾元件的控制電流 。 信息工程學院 31 溫度升到 T時，電路中各參數(shù)變?yōu)? )1(0 TRR ii ??? ?)1(0 TRR ??? ?控制電流 siIRRRI00020 ??溫度為 T0時， —霍爾元件輸入電阻溫度系數(shù)； —分流電阻溫度系數(shù)。 ??SisiITRTRTRIRRRI)1()1()1(0002 ?????????????信息工程學院 32 為使霍爾電勢不變，補償電路必須滿足 : 升溫前、后的霍爾電勢不變， BIKUBIKU HHHH 22022 ???2200 IKIK HH ?SiHsiHITRTRTRTKIRRRK)1()1()1()1(00000000???????????????信息工程學院 33 00 iRR???? ??? 當霍爾元件選定后 ， 它的輸入電阻 和溫度系數(shù) 及霍爾電勢溫度系數(shù) 可以從元件參數(shù)表中查到 （ 可以測量出來 ） ， 用上式即可計算出分流電阻 及所需的分流電阻溫度系數(shù) 值 。 ?? 0iR0R?0iR經(jīng)整理，忽略 高次項后得 2T???信息工程學院 34 利用補償電橋進行補償 ? 電橋由溫度系數(shù)低的電阻構成 ， 在某一橋臂電阻上并聯(lián)一熱敏電阻 。 ? 當溫度變化時 ， 熱敏電阻將隨溫度變化而變化 ， 使電橋的輸出電壓相應變化 ， 仔細調節(jié) ， 即可補償霍爾電勢的變化 ， 使其輸出電壓與溫度基本無關 。 w1 w2 E1 w3 R2 R3 R4 R1 E2 Rt UHt 調節(jié)電位器 W1消除不等位電勢。 信息工程學院 35 對于 溫度系數(shù)大 的半導體材料常使用。 霍爾輸出隨溫度升高而下降，只要能使控制電流隨溫度升高而上升，就能進行補償。例如在輸入回路串入熱敏電阻，當溫度上升時其阻值下降，從而使控制電流上升。 利用熱敏電阻進行補償 （ a）輸入回路補償 R Rt 信息工程學院 36 （ b） 輸出回路補償 或在輸出回路進行補償 。 負載 RL上的霍爾電勢隨溫度上升而下降的量被熱敏電阻阻值減小所補償 。 實際使用時 ， 熱敏電阻最好與霍爾元件封在一起或靠近 ， 使它們溫度變化一致 。 R RL Rt 信息工程學院 37 霍爾開關集成傳感器 霍爾開關集成傳感器是利用霍爾效應與集成電路技術結合而制成的一種磁敏傳感器 ， 它能感知與磁信息有關的物理量 ， 并以開關信號形式輸出 。 U G N3 0 2 0 1 234 . 5 m m 4 . 5 m m 2 m m圖 7 — 7 開 關 型 霍 爾 集 成 電 路 外 形 尺 寸其中 ， 1為接地端 ， 2為電源端 ， 3為輸出端 。 霍爾傳感器 信息工程學院 38 － ＋ 穩(wěn)壓 整形 VCC 輸出 地 2 1 3 霍爾元件 放大 由穩(wěn)壓電路 、 霍爾元件 、 放大器 、 整形電路 、 開路輸出五部分組成 。 穩(wěn)壓電路可使傳感器在較寬的電源電壓范圍內(nèi)工作 ， 開路輸出可使傳感器方便地與各種邏輯電路接口 。 信息工程學院 39 － ＋ 穩(wěn)壓 整形 VCC 輸出 地 2 1 3 霍爾元件 放大 當有磁場作用在傳感器上時 ， 霍爾元件輸出霍爾電壓 VH，該電壓經(jīng)放大器放大后 ， 送至施密特整形電路 ， 當放大后的VH電壓大于 “ 開啟 ” 閾值時 ， 施密特整形電路翻轉 ， 輸出高電平 ， 使半導體管導通 ——“開狀態(tài) ” ； 工作原理： 信息工程學院 40 當磁場減弱時 ， 霍爾元件輸出的 VH很小 ， 經(jīng)放入器放大后其值也小于施密特整形電路的 “ 關閉 ” 閾值 ， 施密特整形電路再次翻轉 ， 輸出低電平 ， 使半導體管截止 ， 這種狀態(tài)為 ——“關狀態(tài) ” 。 一
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