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(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 壽命長(zhǎng)。 以微位移檢測(cè)為基礎(chǔ)，可以構(gòu)成壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、機(jī)械振動(dòng)、加速度、重量、稱(chēng)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(chǎng)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(duì)位移，改變作用到霍爾元件上的磁場(chǎng)，從而改變它的輸出電壓VH。由事先校準(zhǔn)的p～f(VH)曲線即可得到被測(cè)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(diǎn)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(cè)量位移的霍爾元件H，H的上下方裝上一對(duì)永磁體，它們同極性相對(duì)安裝。盒體固定在被測(cè)對(duì)象上，當(dāng)它們與被測(cè)對(duì)象一起作垂直向上的加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性塊在慣性力的作用下使霍爾元件H產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)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?cè)诶没魻栃?yīng)開(kāi)發(fā)的各種傳感器，磁羅盤(pán)、磁頭、電流傳感器、非接觸開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、位置、角度、速度、加速度傳感器、壓力變送器、無(wú)刷直流電機(jī)以及各種函數(shù)發(fā)生器、運(yùn)算器等,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和信息處理各個(gè)方面。僅在汽車(chē)的電子系統(tǒng)中，使用霍爾IC的就有十幾處。如點(diǎn)火控制、發(fā)動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)、燃料噴射控制、底盤(pán)控制、門(mén)鎖控制以及方位導(dǎo)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(qiáng)?；魻朓C的種類(lèi)較多，大致可分為霍爾線性IC和霍爾開(kāi)關(guān)IC。前者的輸出與磁場(chǎng)成正比，用于各種參量的測(cè)量：后者的輸出為高、低電平兩利，狀態(tài)，常用于無(wú)刷電機(jī)和汽車(chē)點(diǎn)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(dòng)級(jí)和各種保護(hù)電路集成到霍爾IC中，使得器件具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，它們可直接驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，也常用在汽車(chē)中作開(kāi)關(guān)器件。在實(shí)際使用中，經(jīng)常將霍爾集成電路(有時(shí)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(chǎng)合的霍爾傳感器組件。 在國(guó)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(yíng)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(xué)研究所可批量生產(chǎn)威根德器件外，其余各類(lèi)也有研制和小批量生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測(cè)：1995年，國(guó)內(nèi)有41家企業(yè)生產(chǎn)磁傳感器，霍爾器件1730萬(wàn)只，結(jié)型磁敏元件90萬(wàn)只，磁電阻元件850萬(wàn)只，、所、校在進(jìn)行研制，品種基本齊全，但仍末形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。 在國(guó)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(jìng)相研制和生產(chǎn)，形成一定規(guī)模的磁傳感器產(chǎn)業(yè)?；魻柶骷前雽?dǎo)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(chēng)Sprague)、ITT、Sieme
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