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霍尔效应传感器ic(霍尔效应传感器工作过程)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-16 15:20   点击:209  编辑:admin   手机版

1. 霍尔效应传感器工作过程

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

霍尔传感器的特点:(与普通互感器比较)  

 1、 霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波。  

 2、 原边电路与副边电路之间完全电绝缘,绝缘电压一般为2KV至12KV,特殊要求可达20KV至50KV。  

 3、 精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量。而普通互感器一般精度为3%至5%且适合50Hz正弦波形。

  4、 线性度好:优于0.1%。

  5、 动态性能好:响应时间小于1μs,跟踪速度di/dt高于50A/μs。   

6、 霍尔传感器模块这种优异的动态性能为提高现代控制系统的性能提供了关键的基础。与此相比普通的互感器响应时间为10-12ms,它已不能适应工作控制系统发展的需要。  

 7、 工作频带宽:在0-100kHz频率范围内精度为1%。在0-5kHz频率范围内精度为0.5%。  

 8、 测量范围:霍尔传感器模块为系统产品,电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。   

9、 过载能力强:当原边电流超负荷,模块达到饱和,可自动保护,即使过载电流是额定值的20倍时,模块也不会损坏。   10、 模块尺寸小,重量轻,易于安装,它在系统中不会带来任何损失。   11、 模块的初级与次级之间的“电容”是很弱的,在很多应用中,共模电压的各种影响通常可以忽略,当达到几千伏/μs的高压变化时,模块有自身屏蔽作用。   

12、 模块的高灵敏度,使之能够区分在“高分量”上的弱信号,例如:在几百安的直流分量上区分出几毫安的交流分量。   

13、 可靠性高:失效率 λ = 0.43 x 10-6 /小时。   

14、 抗外磁场干扰能力强:在距模块5-10cm处有一个两倍于工作电流(2Ip)的电流所产生的磁场干扰而引起的误差小于0.5%,这对大多数应用,抗外磁场干扰是足够的,但对很强磁场的干扰要采取适当的措施。

2. 霍尔效应位置传感器

电钻的霍尔就是一个半导体传感器。在洛仑兹力的作用下,电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使得该片侧向上产生强烈的电位差,这就是所谓的霍尔电压。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。

3. 什么是霍尔效应?霍尔传感器在科研

霍尔全名叫霍尔传感器,是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,由于霍尔的专业词汇太枯燥,在这里我们只简单介绍下。在霍尔没有出现之前,直流电机的换向只能靠碳刷与换向器来完成,而这两样东西是会存在磨损的,所以需要定期维护,而霍尔元件则不需要维护,

所以无刷电机现在逐步成为直流电机的主力,而在无刷电机市场成为主力的,又是双极锁存型霍尔。所谓双极,指的是霍尔元件在一个感应面上既可以感应S极也可以感应N极,对应的单极霍尔一个面只能固定感应N极或S极之间的一个;而锁存则是指霍尔在N极靠近时霍尔会维持这个信号状态,在S极靠近时才会变更状态,同理非锁存则不会维持状态,

4. 霍尔效应传感器的工作原理

当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应。霍尔电动势的影响因素如下: 由霍尔效应的原理知,霍尔电势的大小取决于:Rh为霍尔常数,它与半导体材质有关;IC为霍尔元件的偏置电流;B为磁场强度;d为半导体材料的厚度。对于一个给定的霍尔器件,Vh将完全取决于被测的磁场强度B。

5. 霍尔效应传感器的工作过程

是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。当偏置电流Ic固定时,将完全取决于被测的磁场强度。一个霍尔元件一般有四个引出端子,其中两根是霍尔元件的偏置电流IC的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路,就会产生霍尔电流。

6. 利用霍尔效应制成的传感器是什么

是爱德温·霍尔,1855年出生于美国的缅因州,毕业于约翰·霍普金斯大学。在那个年代,金属中导电的机理还不清楚。麦克斯韦在《电磁学》一书中写道:我们必须记住,推动载流导体切割磁力线的力不是作用在电流上…,在导线中,电流的本身完全不受磁铁接近或其它电流的影响。

1879年,24岁的霍尔在撰写物理学博士论文期间对麦克斯韦的理论进行验证式实验时发现,位于磁场中的导体上出现了横向电势差,霍尔将他的这一发现写成一篇名为“论磁铁对电流的新作用” 的论文,发表在《美国数学杂志》上。这种“新作用”就是后来被人们称作的“霍耳效应”。

7. 如何检查霍尔效应传感器故障

霍尔元件通电,输出端接上电压表,磁铁从远到近逐渐靠近线性霍尔元件时,该线性霍尔元件的输出电压逐渐从小到大变化,这说明该线性霍尔元件是好的,如果磁铁从远到近逐渐地靠近线性霍尔元件,该线性霍尔元件的输出电压保持不变,这说明该线性霍尔元件已被损坏。

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