磁電式傳感器第九章(參考版)
2025-05-19 12:49本頁(yè)面
【正文】 68 利用磁敏電阻制作小型探礦儀（磁力儀） 磁敏電阻 （聚四氟乙烯封裝） 磁力 探礦儀的使用 69 磁阻 IC用于轉(zhuǎn)速測(cè)量 磁力線集中 磁力線分散 70 磁阻 IC用于筆式驗(yàn)鈔器 驗(yàn)鈔筆順著紙幣上的磁性防偽線掃描 。 指南針只能指示地球磁場(chǎng)的方向。 在圓盤(pán)中任何地方都不會(huì)積累電荷也不會(huì)產(chǎn)生霍爾電場(chǎng) 。 ?扁條狀長(zhǎng)形：霍爾電勢(shì) EH很小電流磁場(chǎng)作用偏轉(zhuǎn)厲害效應(yīng)明顯 。 磁阻效應(yīng)表達(dá)式： 220 ( 1 0 . 2 7 3 )B B? ? ???ρ0 — 零磁場(chǎng)電阻率， ρB — B磁場(chǎng)電阻率 61 ?由于霍爾電場(chǎng)作用會(huì)抵消洛倫茲力 ,磁阻效應(yīng)被大大減弱 , 但仍然存在 。 磁 敏 元 件 60 ? 磁阻效應(yīng) ： 載流導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中 ,除了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外 ,導(dǎo)體中載流子因受洛侖茲力作用要發(fā)生偏轉(zhuǎn) ,載流子運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)使電流路徑變化 ,起到了加大電阻的作用 ,磁場(chǎng)越強(qiáng)增大電阻的作用越強(qiáng) 。 58 59 磁敏傳感器 ? 磁敏元件也是基于磁電轉(zhuǎn)換原理 ,60年代西門(mén)子公司研制了第一個(gè)磁敏元件 ,68年索尼公司研制成磁敏二極管 ,目前磁敏元件應(yīng)用廣泛 。 57 霍爾電流傳感器 將被測(cè)電流的導(dǎo)線穿過(guò)霍爾電流傳感器的檢測(cè)孔。 56 霍爾式接近開(kāi)關(guān) 用霍爾 IC完成接近開(kāi)關(guān)的功能，但是它只能用于鐵磁材料的檢測(cè)，并且還需要建立一個(gè)較強(qiáng)的閉合磁場(chǎng)。 普通直流電動(dòng)機(jī)使用的電刷和換向器 54 55 霍爾式接近開(kāi)關(guān) 當(dāng)磁鐵的有效磁極接近、并達(dá)到動(dòng)作距離時(shí)，霍爾式接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 52 53 霍爾式無(wú)刷電動(dòng)機(jī) 霍爾式無(wú)刷電動(dòng)機(jī)取消了換向器和電刷，而采用霍爾元件來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子和定子之間的相對(duì)位置，其輸出信號(hào)經(jīng)放大、整形后觸發(fā)電子線路，從而控制電樞電流的換向，維持電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)葉片槽口轉(zhuǎn)到霍爾 IC面前時(shí)， 霍爾 IC輸出跳變?yōu)楦唠娖?，?jīng)反相變?yōu)榈碗娖剑_(dá)林頓管截止，切斷點(diǎn)火線圈的低壓側(cè)電流。 汽車(chē)點(diǎn)火線圈 高壓輸出接頭 12V低壓電源輸入接頭 50 霍爾式無(wú)觸點(diǎn)汽車(chē)電子點(diǎn)火裝置工作原理 采用霍爾式無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置無(wú)磨損、點(diǎn)火時(shí)間準(zhǔn)確、高速時(shí)動(dòng)力足。用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)檢測(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)有助于控制剎車(chē)力的大小。 47 霍爾轉(zhuǎn)速表原理 當(dāng)齒對(duì)準(zhǔn)霍爾元件時(shí)，磁力線集中穿過(guò)霍爾元件，可產(chǎn)生較大的霍爾電動(dòng)勢(shì)，放大、整形后輸出高電平；反之，當(dāng)齒輪的空擋對(duì)準(zhǔn)霍爾元件時(shí)，輸出為低電平。 45 霍爾傳感器用于測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度 霍爾元件 測(cè)量鐵心 氣隙的 B值 46 霍爾轉(zhuǎn)速表 在被測(cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)齒盤(pán)，也可選取機(jī)械系統(tǒng)中的一個(gè)齒輪，將線性型霍爾器件及磁路系統(tǒng)靠近齒盤(pán)。利用這個(gè)關(guān)系可以使其中兩個(gè)量不變，將第三個(gè)量作為變量，或者固定其中一個(gè)量，其余兩個(gè)量都作為變量。 42 開(kāi)關(guān)型霍爾集成電路的外形及內(nèi)部電路 OC門(mén) 施密特 觸發(fā)電路 雙端輸入、 單端輸出運(yùn)放 霍爾 元件 . Vcc 43 開(kāi)關(guān)型霍爾集成電路的史密特輸出特性 回差越大，抗振動(dòng)干擾能力就越強(qiáng)。當(dāng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)規(guī)定的工作點(diǎn)時(shí)， OC門(mén)由高阻態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，輸出變?yōu)榈碗娖剑划?dāng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度低于釋放點(diǎn)時(shí)， OC門(mén)重新變?yōu)楦咦钁B(tài)，輸出高電平。當(dāng)磁場(chǎng)為零時(shí)，它的輸出電壓等于零；當(dāng)感受的磁場(chǎng)為正向（磁鋼的 S極對(duì)準(zhǔn)霍爾器件的正面）時(shí)， 輸出為正；磁場(chǎng)反向時(shí)，輸出為負(fù)。較典型的線性型霍爾器件如 UGN3501等。 39 霍爾集成電路可分為線性型和開(kāi)關(guān)型兩大類(lèi)。 38 電路中 Is為恒流源，分流電阻 Rp與霍爾元件的激勵(lì)電極相并聯(lián)。 但如果同時(shí)讓激勵(lì)電流 Is相應(yīng)地減小， 并能保持 KH 37 霍爾元件的靈敏系數(shù) KH也是溫度的函數(shù) ， 它隨溫度變化將引起霍爾電勢(shì)的變化 。 為了減小霍爾元件的溫度誤差 ， 除選用溫度系數(shù)小的元件或采用恒溫措施外 ， 由 UH=KHIB可看出：采用恒流源供電是個(gè)有效措施 ， 可以使霍爾電勢(shì)穩(wěn)定 。 36 霍爾元件是采用半導(dǎo)體材料制成的 ， 因此它們的許多參數(shù)都具有較大的溫度系數(shù) 。 分析不等位電勢(shì)時(shí) ， 可以把霍爾元件等效為一個(gè)電橋 ， 用分析電橋平衡來(lái)補(bǔ)償不等位電勢(shì) 。 寄生直流電勢(shì)一般在 1mV以下，它是影響霍爾片溫漂的原因之一。 33 (4） 寄生直流電勢(shì) 在外加磁場(chǎng)為零 、 霍爾元件用交流激勵(lì)時(shí) ， 霍爾電極輸出除了交流不等位電
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