霍尔传感器探伤.doc

东北石油大学 课 程 设 计 课 程 课 程 传感器课程设计 题 目 探伤式传感器应用电路设计 院 系 电气信息工程学院 专业班级 测控技术与仪器10-02班 学生姓名 刘师 学生学号 100601240207 指导教师 段志伟 宋金波 2013 任务书 课程 传感器课程设计 题目 探伤式传感器应用电路设计 专业 测控技术与仪器 姓名 刘师 学号 100601240207 主要内容： 霍尔传感器无损探伤：应用在设备故障诊断、材料缺陷检测之中 霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。其探伤原理是建立在铁磁性材料的高磁导率特性之上。采用霍尔元件检测该泄漏磁场B的信号变化，可以有效地检测出缺陷存在。 基本要求： 1、此霍尔传感器正常工作时能诊断设备故障。 2、此霍尔传感器正常工作时能检测材料缺陷。 主要参考资料： [1] 陈杰.传感器与检测技术[M].北京.高等教育出版社.2002 [2] 郁有文.传感器原理与工程应用[M].西安电子科技大学出版社.2001 [3] 张福学.传感器电子学及其应用[M].北京.国防工业出版社.1990 [4] 吴光杰.传感器与检测技术[M].重庆大学出版社.2011 完成期限 2013.7.12—2013.7.16 指导教师 专业负责人 2013年 传感器课程设计 摘 要 霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，并且运用越来越广泛，且有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，这与其结构和原理有很大的关联。[1]用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。在利用霍尔传感器进行机械设备的无损探伤中，我们根据无损探伤原理，在理论的基础上，讨论了霍尔元件在获取漏磁场变化信号中的特点，设计出简易的无损探伤设备。探讨提高探伤精度的技术措施，介绍在工程中的应用实例。 关键词：霍尔效应；原理；无损探伤；磁场；漏磁  目录 TOC \o 1-2 \u 一 、设计要求 PAGEREF _Toc361681099 \h 1 1、功能及意义 PAGEREF _Toc361681100 \h 1 2、国内外发展现状 PAGEREF _Toc361681102 \h 1 二、设计方案及其特点 PAGEREF _Toc361681108 \h 2 1、方案说明 PAGEREF _Toc361681109 \h 2 2、方案论证 PAGEREF _Toc361681115 \h 2 三、传感器工作原理 PAGEREF _Toc361681116 \h 3 1、霍尔元件定义及其特点和制作 PAGEREF _Toc361681117 \h 3 2、霍尔元件电磁无损探伤原理 PAGEREF _Toc361681123 \h 3 四、电路的工作原理 PAGEREF _Toc361681125 \h 4 五、单元电路设计、参数计算和器件选择 PAGEREF _Toc361681126 \h 5 1、单元电路设计 PAGEREF _Toc361681127 \h 5 2、参数计算 PAGEREF _Toc361681128 \h 6 3、器件选择 PAGEREF _Toc361681129 \h 7 六、总结 PAGEREF _Toc361681131 \h 7 传感器课程设计 PAGE 8 探伤式传感器应用电路设计 一 、设计要求 1、功能及意义 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