霍爾效應(yīng)的應(yīng)用與發(fā)展(編輯修改稿)
2025-07-15 03:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 壽命長。 以微位移檢測為基礎(chǔ)，可以構(gòu)成壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、機械振動、加速度、重量、稱重等霍爾傳感器。 5. 壓力傳感器： 霍爾壓力傳感器由彈性元件，磁系統(tǒng)和霍爾元件等部分組成，如圖6所示。在圖6中，（a）的彈性元件為膜盒，(b)為彈簧片，(c)為波紋管。磁系統(tǒng)最好用能構(gòu)成均勻梯度磁場的復(fù)合系統(tǒng)，如圖6中的(a)、(b)，也可采用單一磁體，如（c）。加上壓力后，使磁系統(tǒng)和霍爾元件間產(chǎn)生相對位移，改變作用到霍爾元件上的磁場，從而改變它的輸出電壓VH。由事先校準的p～f(VH)曲線即可得到被測壓力p的值。 6. 霍爾加速度傳感器： 圖7示出霍爾加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理和靜態(tài)特性曲線。在盒體的O點上固定均質(zhì)彈簧片S,片S的中部U處裝一慣性塊M，片S的末端b處固定測量位移的霍爾元件H，H的上下方裝上一對永磁體，它們同極性相對安裝。盒體固定在被測對象上，當它們與被測對象一起作垂直向上的加速運動時，慣性塊在慣性力的作用下使霍爾元件H產(chǎn)生一個相對盒體的位移，產(chǎn)生霍爾電壓VH的變化?？蓮腣H與加速度的關(guān)系曲線上求得加速度。 人們在利用霍爾效應(yīng)開發(fā)的各種傳感器，磁羅盤、磁頭、電流傳感器、非接觸開關(guān)、接近開關(guān)、位置、角度、速度、加速度傳感器、壓力變送器、無刷直流電機以及各種函數(shù)發(fā)生器、運算器等,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)和信息處理各個方面。僅在汽車的電子系統(tǒng)中，使用霍爾IC的就有十幾處。如點火控制、發(fā)動機速度檢測、燃料噴射控制、底盤控制、門鎖控制以及方位導航控制等。除了己非常成熟的雙極型霍爾IC外，應(yīng)用CMOS和Si CMOS技術(shù)的霍爾產(chǎn)品業(yè)已廣泛使用，MOS霍爾IC的功耗更低，功能更強。霍爾IC的種類較多，大致可分為霍爾線性IC和霍爾開關(guān)IC。前者的輸出與磁場成正比，用于各種參量的測量：后者的輸出為高、低電平兩利，狀態(tài)，常用于無刷電機和汽車點火裝置中。此外，大功率的霍爾IC的應(yīng)用也非常廣泛，它將功率驅(qū)動級和各種保護電路集成到霍爾IC中，使得器件具有很強的驅(qū)動能力，它們可直接驅(qū)動無刷電動機，也常用在汽車中作開關(guān)器件。在實際使用中，經(jīng)常將霍爾集成電路(有時也用霍爾元件)與永磁體、軟磁材料等封裝在一起，組成適用于特定應(yīng)用場合的霍爾傳感器組件。 在國內(nèi)，除南京中旭微電子公司可大量生產(chǎn)霍爾集成電路、營口華光傳感元件廠可批量生產(chǎn)薄膜磁阻器件、西南應(yīng)用磁學研究所可批量生產(chǎn)威根德器件外，其余各類也有研制和小批量生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測：1995年，國內(nèi)有41家企業(yè)生產(chǎn)磁傳感器，霍爾器件1730萬只，結(jié)型磁敏元件90萬只，磁電阻元件850萬只，、所、校在進行研制，品種基本齊全，但仍末形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。 在國外，由于磁傳感器已逐漸被廣泛而大量地使用，有許多企業(yè)競相研制和生產(chǎn)，形成一定規(guī)模的磁傳感器產(chǎn)業(yè)。霍爾器件是半導體磁傳感器中最成熟和產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。旭化成(InSb霍爾元件)、Honeywell、A11egro(原稱Sprague)、ITT、Sieme
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