常用的传感器-磁敏PPT学习教案.pptx

【磁敏传感器】是本文的核心知识点，它是将磁场及其变化量转化为电信号输出的设备，广泛应用于各种领域。其中，【霍尔式传感器】是磁敏传感器的一种，它基于【霍尔效应】来工作。 【霍尔效应】是物理学中的一个现象，当一个导体中的电荷载流子在磁场作用下运动时，会在与磁场和电流方向垂直的方向上产生电势差。这个电势差即为霍尔电势。公式为：sinHHUK IB，其中H是霍尔常数，取决于材料、温度和元件尺寸，B是磁感应强度，I是控制电流，K是材料的霍尔系数，U是霍尔电势。霍尔效应使得霍尔元件能够测量磁场强度、电流、转速等物理量。 【霍尔元件】通常由N型半导体材料制成，如锗、硅、锑化铟、砷化铟等，因为这类材料具有较高的电阻率和载流子迁移率。霍尔元件的基本结构包括霍尔片，其上有控制电流端和霍尔电势输出端。它的主要特性参数包括： 1. 输入电阻和输出电阻：分别表示控制电极间和霍尔电极间的电阻。 2. 额定控制电流和最大允许控制电流：定义了元件在特定温升下的工作电流范围。 3. 不等位电势Uo和不等位电阻ro：在无磁场情况下，霍尔元件的空载电势及其决定电阻。 4. 寄生直流电势：因非欧姆接触或温差电势产生的直流电势。 5. 霍尔电势温度系数：衡量温度变化对霍尔电势的影响。 【霍尔元件的温度误差】是其应用中的一个重要问题，因为半导体材料的特性会随温度变化。为了减小这种误差，通常采用【恒流源温度补偿】，通过调整控制电流以保持霍尔系数恒定，或者使用恒温措施和补偿电阻，以抵消温度变化带来的影响。此外，设计补偿电路如旁路分流电阻，可以在输入电阻随温度增加时调整控制电流，维持恒定的工作状态。 磁敏传感器特别是霍尔式传感器是利用霍尔效应进行磁场测量的关键技术，其工作原理、特性参数以及温度误差补偿是理解和应用这类传感器的重要知识。在实际应用中，了解并掌握这些知识点对于精确测量和控制至关重要。