一文读懂磁传感器
作者:亚傅体育app 发布时间:2021-02-25 00:14
本文摘要:我们最出色中华祖先的四大发明之一——指南针,堪称是无人不知啊,对于现代传感器技术来讲,它不算得上是磁传感器的鼻祖了。而在当今的电子时代,磁传感器在电机、电力电子技术、汽车工业、工业自动控制、机器人、办公自动化、家用电器及各种安全性系统等方面都具有普遍的应用于。磁传感器磁传感器是一种把磁场、电流、形变突发事件、温度、光等外界因素引发的敏感元件磁性能变化转换成电信号,以这种方式来检测适当物理量的器件。

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我们最出色中华祖先的四大发明之一——指南针,堪称是无人不知啊,对于现代传感器技术来讲,它不算得上是磁传感器的鼻祖了。而在当今的电子时代,磁传感器在电机、电力电子技术、汽车工业、工业自动控制、机器人、办公自动化、家用电器及各种安全性系统等方面都具有普遍的应用于。磁传感器磁传感器是一种把磁场、电流、形变突发事件、温度、光等外界因素引发的敏感元件磁性能变化转换成电信号,以这种方式来检测适当物理量的器件。用作感测速度、运动和方向,应用领域还包括汽车、无线和消费电子、军事、能源、医疗和数据处理等。

磁传感器市场按照技术变革的发展,主要分成四大类:霍尔效应(HallEffect)传感器、各向异性磁阻(AMR)传感器、巨磁阻(GMR)传感器隧道磁阻(TMR)传感器其中,霍尔效应传感器的历史最历史悠久,取得广泛应用。随着持续的技术研发,各种磁传感器问世,并享有更加出色的性能、更高的可靠性。霍尔效应(HallEffect)传感器1879年,美国物理学家霍尔在研究金属导电机制时找到了霍尔效应。

但因金属的霍尔效应弱而仍然没实际应用于案例,直到找到半导体的霍尔效应比金属强劲很多,利用这种现象才制作了霍尔元件。在半导体薄膜两端通以掌控电流I,并在薄膜的横向方向产生磁感应强度为B的烘强磁场,半导体中的电子与空穴受到有所不同方向的洛伦兹力而在有所不同方向上挤满,在挤满一起的电子与空穴之间不会产生电场,电场强度与洛伦兹力产生均衡之后,仍然挤满,这个现象叫作霍尔效应。在垂直电流和磁场的方向上,将产生的内辟电势差,称作霍尔电压U。

霍尔电压U与半导体薄膜厚度d,电场B和电流I的关系为U=k(IB/d)。这里k为霍尔系数,与半导体磁性材料有关。霍尔效应示意图霍尔传感器利用霍尔效应的原理制作,主要有霍尔线性传感器、霍尔电源和磁力计三种。

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1.线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极追随器构成,它输入模拟量。输入电压与另加磁场强度呈圆形线性关系,如下图右图,在B1~B2的磁感应强度范围内有较好的线性度,磁感应强度远超过此范围时则呈现出饱和状态。

线性型霍尔传感器工作原理霍尔线性器件享有很长的磁场量测范围,并能辨识磁极。其应用领域有电力机车、地下铁道、无轨电车、铁路等,还可用作变频器中用作监控电量、光伏直流柜监测光伏汇流箱动态输入电流的起到、电动机维护等。线性霍尔传感器还可以用作测量方位和偏移,霍尔传感器可用作液位观测、水流观测等。


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