物性型傳感器ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-01 12:06本頁(yè)面
【正文】 93+5VR 3C 1R 2R 1amp。amp。 霍爾式傳感器 霍爾傳感器是利用半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)進(jìn)行磁 — 電轉(zhuǎn)換的磁電式傳感器，其應(yīng)用在磁電式傳感器中占有重要比重。 1霍爾效應(yīng) 根據(jù)物理學(xué)的研究，將一塊金屬或半導(dǎo)體薄片材料垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的磁場(chǎng)中，若沿著垂直于磁場(chǎng)方向給其通以電流 I，那么就會(huì)在薄片的另一對(duì)側(cè)面產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) UH，這就是所謂的霍爾效應(yīng)。 U HBIdLbf Ef Hv 霍爾效應(yīng)原理圖 2霍爾元件 用于制造霍爾元件的半導(dǎo)體材料包括 Ge、 Si、 InAs、 InSb、 GaAs等。實(shí)際的霍爾元件通常被制作成長(zhǎng)方形的薄片。 （ 1）霍爾元件的結(jié)構(gòu)與電路符號(hào) 霍爾元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)如圖 。以長(zhǎng)方形霍爾元件薄片作為核心，在其寬度方向的兩側(cè)面安裝有激勵(lì)電極，長(zhǎng)度方向的兩側(cè)面安裝有霍爾電極，通過(guò)非導(dǎo)磁金屬材料、陶瓷或環(huán)氧樹(shù)脂材料進(jìn)行殼體封裝。為消除減小霍爾電極對(duì)輸出霍爾電動(dòng)勢(shì)的影響，一般要求霍爾薄片的長(zhǎng)寬比應(yīng)大于 2，同時(shí)霍爾電極的寬度尺寸應(yīng)小于元件長(zhǎng)度的 1/10，以改善霍爾電壓輸出的線性與電極短路對(duì)輸出霍爾電壓的影響。 產(chǎn)品序號(hào)材料類(lèi)型霍爾元件代號(hào)HH Z 1H2 ′21 1 ′1 ′122 ′22 ′1 ′1（b） (c)（a）(c)霍爾元件的型號(hào)（b）霍爾元件符號(hào)（a）霍爾元件片結(jié)構(gòu)霍爾電極激勵(lì)電極 霍爾元件的結(jié)構(gòu)與電路符號(hào) 其輸出霍爾電勢(shì)一般為幾 mV~幾百 mV。霍爾元件應(yīng)用時(shí)必須外加偏置驅(qū)動(dòng)電路和相應(yīng)的霍爾電壓放大電路。 1霍爾元件的偏置電路 霍爾元件工作時(shí)，具體的偏置電路結(jié)構(gòu)形式主要有基本型、恒壓驅(qū)動(dòng)型與恒流驅(qū)動(dòng)型三種，如圖 。 V HV HV HR+V C+V CR BR AE（a）基本偏置電路 （b）恒壓偏置電路 （c）恒流偏置電路（a） （c）（b）AA 霍爾元件的偏置電路 霍爾傳感器是一種結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、體積小、靈敏度高、工作穩(wěn)定性好的磁 電信號(hào)變換裝置，工程上常用于檢測(cè)磁場(chǎng)、電流、電功率以及應(yīng)用于特定產(chǎn)品的計(jì)數(shù)、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速測(cè)量、流體的流量檢測(cè)等。以下介紹幾例應(yīng)用霍爾傳感器進(jìn)行工作的工程實(shí)例。 1霍爾開(kāi)關(guān)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用 該電路應(yīng)用集成霍爾開(kāi)關(guān)元件 UGN3020作為傳感器探頭，通過(guò)嵌入在繞線機(jī)飛輪上的磁鋼與霍爾開(kāi)關(guān)相互作用，繞線模板上的線圈每繞一匝，計(jì)數(shù)裝置顯示器顯示的數(shù)字就加 1。開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器 UGN3020是將霍爾元件與測(cè)量電路通過(guò)硅集成工藝制作成的一個(gè)三端器件，工作電源電壓范圍為 ~25V，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由霍爾元件、前置放大器、施密特整形電路與輸出級(jí)組成，如圖 （ a）所示。 R+V DDGND顯示譯碼 計(jì)數(shù) UGN3020231GNDAH（b）（a） 開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器在繞線機(jī)上的應(yīng)用（b）應(yīng)用電路（a）UGN 302 0的內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)壓器
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