《传感技术及应用-5_new（磁电式传感器）》.ppt

霍耳开关集成传感器的工作特性曲线 工作特性有一定的磁滞BH，这对开关动作的可靠性非常有利。 图中的BOP为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。 霍耳开关集成传感器的工作特性曲线 VOUT/V 12 ON OFF BRP BOP BH B 霍耳开关集成传感器的技术参数： 工作电压 、磁感应强度、输出截止电压、 输出导通电流、工作温度、工作点。 0 该曲线反映了外加磁场与传感器输出电平的关系。当外加磁感强度高于BOP时，输出电平由高变低，传感器处于开状态。当外加磁感强度低于BRP时，输出电平由低变高，传感器处于关状态。 几种接口电路形式 第五章 磁电式传感器 几种不同尺寸外形的霍尔开关 第五章 磁电式传感器 五、霍尔线性集成传感器 霍尔线性集成传感器的输出电压与外加磁场呈线性比例关系。 － ＋ × 稳压 VCC 输出 地 1 2 3 霍尔元件 放大 单端输出传感器的电路结构 第五章 磁电式传感器 霍尔线性集成传感器一般由霍尔元件和放大器组成，当外加磁场时，霍尔元件产生与磁场成线性比例变化的霍尔电压，经放大器放大后输出。 霍尔线性传感器广泛用于位置、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量或控制。 第五章 磁电式传感器 － ＋ × 稳压 VCC 输出 地 3 4 1 霍尔元件 放大 8 双端输出的电路结构 霍耳线性集成传感器的主要技术特性(1) 磁感应强度B/T 5.6 4.6 3.6 2.6 1.6 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 输出电压U/V SL3501T传感器的输出特性曲线 第五章 磁电式传感器 第五章 磁电式传感器 霍耳线性集成传感器的主要技术特性(2) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 输 出 电 压U/V 磁感应强度B/T SL3501M传感器的输出特性曲线 0 0.28 0.32 R=0 R=15Ω R=100 Ω 六、霍尔传感器的应用 霍尔元件可以测量磁物理量及电量、还可以通 过转换测量其它非电量。 由于霍尔元件的输出量是比例于两个输入量的 乘积，因此可以方便而准确地实现乘法运算， 可构成各种非线性运算部件。 霍尔元件工作从直流到数百千赫兹的频率范围 内。 霍尔元件在工程技术上的应用相当广泛，具体产品有高斯计、霍尔罗盘、大电流计、功率计、位移传感器、乘法器、调制器等。 第五章 磁电式传感器 1、转速测量 N S 霍尔元件 ω α（转角） VH 0 π 2π N S 霍尔元件 ω α（转角） VH 0 永磁体装在轴端的转速测量方法 永磁体装在轴侧的转速测量方法 第五章 磁电式传感器 第五章 磁电式传感器 工作原理及用途：被测体上贴一磁钢，非接触式测量，高可靠，适用于低转速，体积小、安装方便，对环境无要求，适合各种恶劣环境、污浊环境、功耗低，适宜长期工作。 霍尔式转速计 2、利用霍尔线性集成传感器进行磁法覆盖 层厚度测量 磁法覆盖厚度测量是指对铁磁性物质表面非磁性涂层的厚度测量。 例如对钢铁表面的镀膜、油漆、塑料、搪瓷等覆盖层的厚度等便可使用磁法厚度测量的方法。 第五章 磁电式传感器 U型铁心 永磁体 铁磁基体 磁回路 SL3501M 覆盖层 测量时将U形铁芯的两极放到被测物体表面上，这时永磁体产生的磁通便通过U形铁芯和被测物体构成磁回路。当被测物体表面覆盖层厚度不同时，磁回路的磁阻和磁通量将会发生变化，磁回路中的霍尔集成传感器将会检测出磁场强度的不同，从而使霍尔集成传感器产生的输出电压随覆盖层厚度的不同而变化，完成覆盖层非电量到电量的转换。 将U型硅钢片铁芯中间断开，然后将SL3501M霍尔线性集成传感器和一片钕铁硼永磁体夹在中间，用502胶粘牢。 第五章 磁电式传感器 霍尔集成传感器内部虽然设有差分放大器，但其输出的电压仍然满足不了使用电路的要求，为此，将信号加一级放大，便可得到足够大的信号幅度。 －5V IC1 IC2 ＋5V UOUT 第五章 磁电式传感器 3、霍尔元件在电流测量上的应用 用霍尔元件测量电流，都是通过霍尔元件检测通电导线周围的磁场来实现的。 第五章 磁电式传感器 在现代工程技术中，往往要测量大直流电流，有时直流电流值高达10KA以上。过去，多采用电阻器分流的方法来测量这样大的电流。这种方法有许多缺点，如分流器结构复杂、笨重、耗电、耗铜等。利用霍尔效应