文章詳情

霍爾傳感器的工作原理及功能

 二維碼 133
作者:JZ Editor來源:JZ Robot網址:http://www.aquatic-resorts.com

引言:霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器?;魻栃谴烹娦囊环N,這一現象是霍爾(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。后來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,利用這現象制成的各種霍爾元件,廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。


5.jpg


       霍爾傳感器的工作原理


       由霍爾效應的原理知,霍爾電勢的大小取決于:Rh為霍爾常數,它與半導體材質有關;I為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強度;d為半導體材料的厚度。對于一個給定的霍爾器件,當偏置電流 I 固定時,UH將完全取決于被測的磁場強度B。


       一個霍爾元件一般有四個引出端子,其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端,另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外回路,就會產生霍爾電流。一般地說,偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出;若精度要求高,則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度,有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數的鍍膜合金;這類傳感器的霍爾電勢較大,但在0.05T左右出現飽和,僅適用在低量限、小量程下使用。

       

       在半導體薄片兩端通以控制電流I,并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場,則在垂直于電流和磁場的方向上,將產生電勢差為UH的霍爾電壓


8.jpg


       霍爾傳感器的功能


       霍爾器件具有許多優點,它們的結構牢固,體積小,重量輕,壽命長,安裝方便,功耗小,頻率高(可達1MHZ),耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕?;魻柧€性器件的精度高、線性度好;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高(可達μm級)。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。


       位移測量

       兩塊**磁鐵同極性相對放置,將線性型霍爾傳感器置于中間,其磁感應強度為零,這個點可作為位移的零點,當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時,傳感器有一個電壓輸出,電壓大小與位移大小成正比。

       力測量

       如果把拉力、壓力等參數變成位移,便可測出拉力及壓力的大小,按這一原理可制成的力傳感器。

      角速度測量

       在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼,霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處,圓盤旋轉一周,霍爾傳感器就輸出一個脈沖,從而可測出轉數(計數器),若接入頻率計,便可測出轉速。

       線速度測量

       如果把開關型霍爾傳感器按預定位置有規律地布置在軌道上,當裝在運動車輛上的永磁體經過它時,可以從測量電路上測得脈沖信號。根據脈沖信號的分布可以測出車輛的運動速度。


       按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等,轉變成電量來進行檢測和控制。


       




       

捷眾公眾號


捷眾公眾號


臺州捷眾智能裝備有限公司


電 話: 0576-87110816

傳 真: 0576-87110816

手 機: 139-6765-7580

郵 箱: 180242@qq.com

網 址: www.aquatic-resorts.com

地 址: 浙江省臺州市玉環市清港徐斗工業區

捷眾智能裝備阿里巴巴


電 話: 0576-87110816

傳 真: 0576-87110816

手 機: 139-6765-7580

郵 箱: 180242@qq.com

網 址: jiezhongcnc.1688.com

地 址: 浙江省臺州市玉環市清港徐斗工業區

ABUIABACGAAgn7Pg6QUo-q2OUjCCAjiCAg


 捷眾微信公眾號

ABUIABACGAAgkqPk6QUo2tGPmwYwggI4ggI


 掃一掃手機網站