磁電式傳感器應(yīng)用ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 07:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 場作用于電子的力 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 霍爾效應(yīng) ? 當(dāng)兩作用力相等時電荷不再向兩邊積累 ， 達(dá)到動態(tài)平衡： HLFF? He E e B??I n e b d???通過（半）導(dǎo)體薄片的電流 I與載流子濃度 n， 電子運動速度 v，薄片橫截面積 b*d 有關(guān)： HU B b??霍爾電勢： 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 霍爾效應(yīng) 代入后： 霍爾常數(shù) 與材料有關(guān) 霍爾靈敏度 與薄片尺寸有關(guān) H H HI B I BU B b R K I Bne d d?? ? ? ? ?1HR ne ??? ? ?HHRKd? 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 霍爾效應(yīng) 討論： 任何材料在一定條件下都能產(chǎn)生霍爾電勢 ， 但不 是都可以制造霍爾元件 。 ? 絕緣材料電阻率很大 ， 電子遷移率很小 ， 不適用； ? 金屬材料電子濃度很高 ， RH很小 ， UH很小 。 ? 半導(dǎo)體電子遷移率一般大于空穴的遷移率 ， 所以 霍爾元件多采用 N型半導(dǎo)體 （ 多電子 ） 。 ?由上式可見 ， 厚度 d越小 ， 霍爾靈敏度 KH 越大 ， 所以霍爾元件做的較薄 ， 通常近似 1微米 。 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 霍爾傳感器基本電路 ? 霍爾晶體外形矩形薄片有四根 引線 ， 兩端加激勵兩端為輸出； ? 電源 E， 控制電流 I； ? 負(fù)載 RL， R可調(diào)保證控制電流 ， ? B磁場與元件面垂直 （ 向里 ） 。 ? 實測中可把 I*B作輸入 ， 也可把 I或 B單獨做輸入 。 通過霍爾電勢輸出測量結(jié)果 。 輸出 Uo與 I或 B成正比關(guān)系 。 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 霍爾傳感器的誤差及補償 (1)不等位電勢 ? 當(dāng)霍爾元件通以激勵電流 I時 ， 若磁場 B=0， 理論上霍爾電勢 UH=0,但實際 UH不等于 0， 這時測得的空載電勢稱不等位電勢 U0。 產(chǎn)生的原因： 霍爾引出電極安裝不對稱 半導(dǎo)體材料不均勻 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 ? 不等位電勢的補償 霍爾傳感器的誤差及補償 (1)不等位電勢 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 霍爾傳感器的誤差及補償 (2)溫度誤差及補償 ?霍爾元件是半導(dǎo)體元件 ， 它的許多參數(shù)與溫度有關(guān) 。當(dāng)溫度 T變化時 ， 載流子濃度 n、 遷移率 μ 、 電阻率 ρ ，霍爾系數(shù) RH 都會變化 。 以下是幾種補償方法： ?恒流源補償： 由 UH=KHIB 可見恒流源供電可使 UH穩(wěn)定但靈敏度系數(shù) KH = RH/d = ρμ/d 也是溫度的函數(shù)： 00 0[ 1 ( ) ] [ 1 ]H t H HK K t t K T??? ? ? ? ? ? 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 傳感器原理及應(yīng)用 ?具體補償方法 : 在霍爾元件上并聯(lián)一 Rp分流 ， 當(dāng) T增大時 — R
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