ppt第七章磁敏传感器(品).ppt

复合基区 输 运 基 区 复合基区 输 运 基 区 当受到H＋磁场作用时，由于洛仑兹力作用，载流子向发射区一侧偏转，从而使集电极电流 Ic明显下降。 当受H-磁场使用时，载流子在洛仑兹力作用下，向集电区一侧偏转，使集电极电流Ic增大。 由此可知，磁敏三极管在正、反向磁场作用下，其集电极电流 出现明显变化。 3．磁敏三极管的主要特性 （1）伏安特性 图(b)给出了磁敏三极管在基极恒流条件下（Ib=3mA）、磁场为0.1T时的集电极电流的变化；图 (a)则为不受磁场作用时磁敏三极管的伏安特性曲线。由图可知，磁敏三极管的电流放大倍数小于1。 (2)磁电特性 磁敏三极管的磁电特性是应用的基础，是主要特性之一。例 如，国产NPN型3BCM（锗）磁敏三极管的磁电特性，在弱磁场作 用下，曲线接近一条直线，如下图所示。 (3)温度特性 磁敏三极管对温度也是敏感的。3ACM、3BCM锗磁敏三极管的温度系数为0.8％／℃；3CCMSi磁敏三极管的温度系数为-0 .6％／℃。3BCM的温度特性曲线如图所示。 3BCM磁敏三极管的温度特性 (a)基极电源恒压 (b)基极恒流 (a) -20 0 20 40 1.2 0.8 0.4 ? 1.6 60 B=0 B=－0.1T B=0.1T T/℃ 基极电源恒压 Vbe=0.7V IC/mA 基极恒流 Ib=2mA B=0 1.2 0.8 0.4 -20 0 20 40 1.6 80 B=－0.1T B=0.1T T/℃ (b) IC/mA 可采用晶体管、磁敏二极管和差分电路进行补偿。 当温度从T1上升到T2时，集电极电流IC的温度灵敏度系数表达式为 式中IC（T0）表示T0＝25℃时的集电极电流。  　　除了用dI表示之外，也可以用磁灵敏度h来表达。当温度从T1上升到T2时，磁灵敏度h的变化值可用磁灵敏度温度系数dh表示为 4．磁敏三极管的温度补偿技术 同磁敏二极管一样，磁敏三极管的温度依赖性也较大。若使用 硅磁敏三极管，注意到其集电极电流具有负温度系数的特点，可采用 以下几种方式进行温度补偿。  利用正温度系数普通硅三极管进行补偿。电路如下图（a）所示。 具体补偿电路如下图所示。当温度升高时，V1管集电极电流IC增加．导致Vm管的集电极电流也增加，从而补偿了Vm管因温度升高而导致IC 的下降。 EC R1 μA mA V1 Vm Re R2 对于硅磁敏三极管因其具有负温度系数，可用正温度系数的普通 硅三极管来补偿因温度而产生的集电极电流的漂移。 补偿电路(a) (2) 利用磁敏三极管互补电路。由PNP和NPN磁敏三极管组成互补式 补偿电路，如图（b）所示。如果图中两种磁敏三极管集电极温度特性 完全一样，则互补电路的输出电压不随温度发生漂移。 (3) 采用磁敏二极管补偿电路。由于锗磁敏二极管电流随温度上升而增加，可以弥补硅磁敏三极管的负温度漂移系数所引起的电流下降的问题如图(c)所示。  (4) 采用差分补偿电路。用两只磁、电特性一致，而磁场特性相反的磁敏三极管组成差分补偿电路,如图（d）所示。这种电路既可以提高磁灵敏度，又能实现温度补偿，它是一种行之有效的温度补偿电路。 温度补偿方法 （三）磁敏二极管和磁敏三极管的应用 利用磁敏管可以作成磁场探测仪器—如高斯计、漏磁测量仪、地 磁测量仪等。用磁敏管作成磁场探测仪，可测量10-7T左右的弱磁场。 此外,利用磁敏管还可制成转速传感器(能测高达每分钟数万转的转 速),无触点电位器和漏磁探伤仪等。 1、磁敏二报管漏磁探伤仪 磁敏二极管漏磁探伤仪是利用磁敏二极管可以检测弱磁场变化的特性而设计的。原理如图所示。漏磁探伤仪由激励线圈、铁芯、放大器、磁敏二极管探头等部分构成。将待测物 (如钢棒)置于铁芯之下，并使之不断转动，在铁芯、线圈激磁后，钢棒被磁化。若待测钢棒没有损伤的部分在铁芯之下时，铁芯和钢棒被磁化部分构成闭合磁路，激励线圈感应的磁通为Φ，此时无泄漏磁通，磁场二极管探头没有信号输出。若钢棒上的裂纹旋至铁芯下，裂纹处的泄漏磁通作用于探头，探头将泄漏磁通量转换成电压信号，经放大器放大输出，根据指示仪表的示值可以得知待测铁棒中的缺陷。 5 放大器 显示仪表 4 2 3 1 5 放大器 显示仪表 4 2 3 1 漏磁探伤仪原理图 1 裂缝；2 磁敏管探头；3 铁芯； 4 激励线圈；5 被测棒材 2．位移测量 采用两个磁敏二极管组成的差动位移传感器如下图所示。导磁 板放置在两个磁敏二极管的中间，当导磁板有向右的小位移时，则 C2离导