自動(dòng)檢測(cè)論文正稿-在線瀏覽
2025-08-06 04:54本頁(yè)面
【正文】 霍爾電場(chǎng)。這時(shí)，片子兩側(cè)建立起一個(gè)穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓。將各個(gè)電極焊上引線，并將片子用塑料封裝起來(lái)，就形成了一個(gè)完整的霍爾元件（又稱霍爾片）[2]。后者將霍爾片和它的信號(hào)處理電路集成在同一個(gè)芯片上[2]。 InSb和GaAs霍爾元件輸出特性見圖1(a)、圖1(b)。 （a）InSb霍爾元件的輸出特性 (b)GaAs霍爾元件的輸出特性 圖1 霍爾線性電路它由霍爾元件、差分放大器和射極跟隨器組成。這類電路有很高的靈敏度和優(yōu)良的線性度，適用于各種磁場(chǎng)檢測(cè)。 圖2 霍爾線性電路AH3503特性曲線90－20～＋85 . AH49E ～6 177。 輸出形式 引腳排列 外形結(jié)構(gòu) typ max 1 2 3 4 AH3503 9 14 － 射極輸出 VCC 地 輸出 － CI/P AH49E － 4 6 － 射極輸出 VCC 地 輸出 － CI/P 表3 線性霍爾電路的特性參數(shù) 霍爾開關(guān)電路霍爾開關(guān)電路又稱霍爾數(shù)字電路，由穩(wěn)壓器、霍爾片、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成[4]。之后，再增加，仍保持導(dǎo)通態(tài)。我們稱為工作點(diǎn)，為釋放點(diǎn)，稱為回差?；魻栭_關(guān)電路的功能框見圖4。它們的輸出特性見圖5，圖5(a)表示普通霍爾開關(guān)，(b)表示鎖定型霍爾開關(guān)的輸出特性。 (a) 單OC輸出 (b)雙OC輸出 圖4 圖5 鎖定型霍爾開關(guān)電路的特點(diǎn)是：當(dāng)外加場(chǎng)正向增加，達(dá)到時(shí)，電路導(dǎo)通，之后無(wú)論增加或減小，甚至將除去，電路都保持導(dǎo)通態(tài)，只有達(dá)到負(fù)向的時(shí)，才改變?yōu)榻刂箲B(tài)，因而稱為鎖定型。若不垂直，則應(yīng)求出其垂直分量來(lái)計(jì)算被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。用磁場(chǎng)作為被傳感物體的運(yùn)動(dòng)和位置信息載體時(shí)，一般采用永久磁鋼來(lái)產(chǎn)生工作磁場(chǎng)。在空氣隙中，磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)隨距離增加而迅速下降。在計(jì)算總有效工作氣隙時(shí)，應(yīng)從霍爾片表面算起。 因?yàn)榛魻柶骷枰ぷ麟娫?，在作運(yùn)動(dòng)或位置傳感時(shí)，一般令磁體隨被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)，再?gòu)臋z測(cè)結(jié)果中提取被檢信息。如圖6所示，圖中的TEAG即為總有效工作氣隙[5]。這些例子僅是該類應(yīng)用中的一種，用同樣的原理和方法，使用者可根據(jù)自己的使用需要，設(shè)計(jì)出自己的應(yīng)用裝置。這里，僅介紹一種用經(jīng)過校準(zhǔn)的AH3503型霍爾線性電路來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的簡(jiǎn)便方法。測(cè)量時(shí)，將電路第一腳（面對(duì)標(biāo)志面從左到右數(shù)）接電源，第二腳接地，第三腳接高輸入阻抗（10kΩ）電壓表，通電后，將電路放入被測(cè)磁場(chǎng)中，讓磁力線垂直于電路表面，讀出電壓表的數(shù)值，即可從校準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。 用靈敏度系數(shù)計(jì)算被測(cè)磁場(chǎng)的B值時(shí)，可用： B=[Vout(B)－Vout(o)]1000/S 式中，Vout(B)=加上被測(cè)磁場(chǎng)時(shí)的電壓讀數(shù)，單位為V，Vout(o)=未加被測(cè)磁場(chǎng)時(shí)的電壓讀數(shù)，單位為V，S=靈敏度系數(shù)，單位為mV/G(高斯)，B=被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為G。圖7（a）表示檢測(cè)鐵磁物體的缺口，圖7（b）表示檢測(cè)齒輪的齒。用這種方法可以檢測(cè)齒輪的轉(zhuǎn)速[6]。 用霍爾線性電路檢測(cè)鐵磁物體 圖8 用霍爾線性電路檢測(cè)齒口的線路直流無(wú)刷電機(jī)使用永磁轉(zhuǎn)子，在定子的適當(dāng)位置放置所需數(shù)量的霍爾器件，它們的輸出和相應(yīng)的定子繞組的供電電路相連。到下一位置，前一位置的霍爾器件停止工作，下位的霍爾器件導(dǎo)通，使下一繞組通電，產(chǎn)生推斥場(chǎng)使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)[7]。其工作原理示于圖9。 霍爾元件在無(wú)刷電機(jī)中的工作在這里，霍爾器件起位置傳感器的作用，檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的位置，它的輸出使定子繞組供電電路通斷，又起開關(guān)作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極離去時(shí)，令上一個(gè)霍爾器件停止工作，下一個(gè)器件開始工作，使轉(zhuǎn)子磁極總是面對(duì)推斥磁場(chǎng)，霍爾器件又起定子電流的換向作用。 采用霍爾元件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（圖中的H為霍爾元件）用霍爾元件制成的磁讀頭，如圖11所示，將寫頭和讀頭裝在同一外殼里，采用長(zhǎng)1mm，,，其信噪比比普通磁頭高3db～5db,由于寫頭和讀頭間的間距很小，
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