霍爾傳感器的工作原理及實(shí)際應(yīng)用論-文庫(kù)吧資料
2025-01-13 06:31本頁(yè)面
【正文】 密特觸發(fā)器為 CD40106( 六反相器 ) . 當(dāng)電源電壓為 VCC= 15V 時(shí) , 觸發(fā)器正觸發(fā)的閾值電壓為 8. 3V, 負(fù)觸發(fā)的閾值電壓為 5. 2V( 實(shí)測(cè) ) . 初步選定霍爾開(kāi)關(guān)的“工作點(diǎn)”為 Bop=70mT ,此 時(shí) 磁鋼 與 霍 爾 片 的 距 離 為 r =4. 2m m. 根據(jù)霍爾效應(yīng)原理 , 當(dāng) Bop= 70mT 時(shí) ,霍爾電勢(shì)差為 VH= 6. 1mV. 若要使 D 觸發(fā)器輸出轉(zhuǎn)換 為高電平 , 它的輸入要大于 8. 3V,要將 V H 放大 1 360 倍以上 . 由此增益推出 , 若要使 D 觸發(fā)器輸出轉(zhuǎn)換為低電平 , 它的輸入要小于 5. 2V, 對(duì)應(yīng)的 VH 小于 3. 8mV, “釋放點(diǎn)”為 B rp= 44mT ,此時(shí)磁鋼與霍爾片的距離為 r =5. 4m V H 放大后要用單端方式輸出 , 雖然它的差模信號(hào)只有幾 m V, 但是共模噪聲可高達(dá)幾 V, 且差模信號(hào)的放大倍數(shù)要求上千倍之高 , 因此放大器減小輸入漂移、噪聲的能力和抑制共模信號(hào)的能力等因素對(duì)總的精度至關(guān)重 要 . 考慮到上述這些特點(diǎn) , 若采用單級(jí)放大 , 一個(gè)微小的擾動(dòng)都會(huì)使輸出達(dá)到飽和 , 而且單級(jí)放大倍數(shù)過(guò)大容易引起線路自激振蕩 , 同時(shí)降低頻帶寬度 . 通過(guò)對(duì)多種方案的試驗(yàn)、比較 , 我們認(rèn)為應(yīng)該采用多級(jí)放大 , 本實(shí)驗(yàn)中采用的 2 級(jí)放大的高輸入阻抗差分放大器效果最好 .所設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)型霍爾 傳感器的電路如圖 3 所示 , 其 中 : A1～ A4 運(yùn) 算放大器 全部采 用177。具體的應(yīng)用產(chǎn)品有 高斯 計(jì)在、 霍爾邏盤(pán)、大電流計(jì)、 功率計(jì) 、 調(diào)制器 、 位移傳感器 、 微波功率計(jì)、頻率倍增器、回轉(zhuǎn)器、乘法器、磁帶或磁鼓讀出器以及霍爾馬達(dá)等。 由霍爾效應(yīng)原理可知 , 當(dāng)霍爾片處于磁場(chǎng)中 , 并在垂直于磁場(chǎng)的方向上通以電流時(shí) , 霍爾片上與電流和磁場(chǎng)垂直的方向上將會(huì)有霍爾電勢(shì)差 V H= K B I輸出 . 當(dāng)通過(guò)霍爾片的電流恒定不變時(shí) , 改變磁場(chǎng)的大小 , 可以改變霍爾電勢(shì)差 V A、硅霍爾片 B、差分放大器 C、 施密特觸發(fā)器 D和 OC門(mén)輸出 E 五部分組成 , 如圖 1 所示 . 從輸入端 1 輸入電壓 VCC, 經(jīng)穩(wěn)壓器 A 穩(wěn)壓后加在硅霍爾片 B的兩端 , 以提供恒定不變的工作電流 . 在垂直于霍爾片的感應(yīng)面方向施加磁場(chǎng) , 產(chǎn)生霍爾電勢(shì) 差 V
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