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《机械工程测试技术》 张蔚波 山东建筑大学 机电工程学院 第 7 节、半导体传感器-霍尔元件 霍尔元件： 是一种半导体磁电转换元件。 它们利用霍尔效应进行工作。 1、霍尔效应 导体 d 位于磁场 B 中。一个方向施加电流 Iv，与磁场强度 B 方向夹角?；垂直的另一方向上产生电压VH ，称做霍尔电压， 这种现象被称为霍尔效应。 2、霍尔器件 以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为电压的形式输出 主要有两大类： 一类为线性（模拟型）霍尔器件； 一类为开关型器件， 其响应速度大约在1us 量级。 应用案例 1、模拟型应用：位移测量 2、开关型应用：转速测量 导磁性良好的转子遮挡器，使霍尔元件上的磁场周期性地通过及切断 在霍尔元件上感应出周期性电压信号 第10 节 传感器选用原则 选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。 1、灵敏度 一般说来，传感器灵敏度越高越好，但，在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。 a)灵敏度过高引起的干扰问题； b)量程范围 c)交叉灵敏度问题。 2 响应特性 指在所测频率范围内，保持不失真的测量条件。 3 线性范围 线性范围愈宽，则表明传感器的工作量程愈大。传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基本条件。 4 稳定性 稳定性是表示传感器经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。影响传感器稳定性的因素是时间与环境。 5 精确度 传感器的精确度是表示传感器的输出与被测量的对应程度。 6 测量方式 传感器工作方式，也是选择传感器时应考虑的重要因素。例如，接触与非接触测量、破坏与非破坏性测量、在线与非在线测量等。 实验一：传感器性能 （一）金属箔式应变片性能 （二）霍尔式传感器的直流激励特性 作业： 3-3 3-9 传感器实验仪 End 机械工程测试技术 第三章传感器 霍尔式传感器 霍尔效应 霍尔器件 应用案例 模拟型-位移测量 开关型-转速测量 断丝检测 * * 由霍尔片、 四根引线 和壳体组成 案例：汽车速度测量: 转角测量以磁场为媒介 N S 铁磁材料裂纹检测 超门限报警 应用实例：旅游索道钢缆检测 3-3 10，11, 17:00~18:30 3-2 8，9, 15:30~17:00 四 10月9日 3-1 12，13, 19:00~20:30 2-3 10，11, 17:00~18:30 2-2 8，9, 15:30~17:00 2-1 1，2, 7:50~9:20 三 10月8日 1-3 12，13, 19:00~20:30 1-2 10，11, 17:00~18:30 1-1 8，9, 15:30~17:00 一 10月6日 六 实验一 传感器性能 注： 1、地点：KJ223 2、每班分3组， 每组12~13人 班级-组 节次 时间 星期 周次 实验内容 实 验 安 排 磁感应半导体元件分类 霍尔元件、磁阻元件、磁敏管