磁敏式传感器【PPT】.ppt

将霍尔元件置于磁场中，左半部磁场方向向上，右半部磁场方向向下，从 a端通人电流I，根据霍尔效应，左半部产生霍尔电势VH1，右半部产生霍尔电势VH2，其方向相反。因此，c、d两端电势为VH1—VH2。如果霍尔元件在初始位置时VH1=VH2，则输出为零；当改变磁极系统与霍尔元件的相对位置时，即可得到输出电压，其大小正比于位移量。 霍尔转速表 在被测转速的转轴上安装一个齿盘，也可选取机械系统中的一个齿轮，将线性型霍尔器件及磁路系统靠近齿盘。齿盘的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而周期性地变化，霍尔器件输出的微小脉冲信号经隔直、放大、整形后可以确定被测物的转速。 霍尔转速表原理 当齿对准霍尔元件时，磁力线集中穿过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、整形后输出高电平；反之，当齿轮的空挡对准霍尔元件时，输出为低电平。 角位移测量仪 角位移测量仪的结构如图所示。霍尔器件与被测物连动，而霍尔器件又在一个恒定的磁场中转动，于是霍尔电势 就反应了转角 变化。 霍尔电流传感器 将被测电流的导线穿过霍尔电流传感器的检测孔。当有电流通过导线时，在导线周围将产生磁场，磁力线集中在铁心内，并在铁心的缺口处穿过霍尔元件，从而产生与电流成正比的霍尔电压。 霍尔电流传感器演示 铁心 霍尔钳形电流表（交直流两用） 霍尔式接近开关 当磁铁的有效磁极接近、并达到动作距离时，霍尔式接近开关动作。 霍尔式接近开关 用霍尔IC也能完成接近开关的功能，但是它只能用于铁磁材料的检测，并且还需要建立一个较强的闭合磁场。 检测磁场是霍尔式传感器最典型的应用之一。将霍尔器件做成各种形式的探头，放在被测磁场中，使磁力线和器件表面垂直，通电后即可输出与被测磁场的磁感应强度成线性正比的电压。 6.4 磁敏式传感器的应用 6.4 磁敏式传感器的应用 霍尔式压力传感器 霍尔压力传感器结构原理图 霍尔元件 磁钢 压力P 波登管 N S S N 霍尔转速传感器 霍尔转速传感器结构 输入轴 输入轴 霍尔传感器 （a） （b） 霍尔计数装置 霍尔计数装置及电路 (a)工作示意图 霍尔开关传感器 绝缘板 磁铁 N S ( b) 电路图 +12V SL3051 A S VT +V C R5 RL R4 R3 R1 R2 计数器 汽车霍尔电子点火器 霍尔传感器 隔磁罩 磁钢 缺口 霍尔传感器 隔磁罩 磁钢 缺口 当缺口对准霍尔元件时，磁通通过霍尔传感器形成闭合回路，电路导通，霍尔传感器输出低电平；当隔磁罩竖边的凸出部分挡在霍尔元件和磁体之间时，电路截止，霍尔传感器输出高电平。 汽车霍尔电子点火器电路 R6 DW1 R7 V1 +12V C R5 D1 R4 R3 R1 R2 磁钢 R8 D2 DW2 H V2 V3 当霍尔传感器输出低电平时，V1截止，V2、V3导通，点火器的初级绕组有恒定的电流通过；当霍尔传感器输出高电平时，V1导通， V2、V3 截止，点火器的初级绕组电流截止，此时储存在点火线圈中的能量由初级绕组以高压放电的形式输出，即放电点火。 S N 线性霍尔 磁铁 线性霍尔IC EH=KH IB 压舌 豁口 在右图中，当磁铁随运动部件移动到距霍尔接近开关几毫米时，霍尔IC的输出由高电平变为低电平，经驱动电路使继电器吸合或释放，控制运动部件停止移动（否则将撞坏霍尔IC）起到限位的作用。 磁敏电阻可以用来作为电流传感器、磁敏接近开关、角速度/角位移传感器、磁场传感器等，可用于开关电源、变频器、伺服马达驱动器、电度表、断路器、防爆电机保护器、地磁场的测量、探矿等。 6.4.1 非接触式交流电流检测器 该非接触式交流电流检测器使用的是MS-F06型磁敏电阻器，只要将MS-F06型半导体磁敏电阻器靠在电流线上就会得到输出电压。MS-F06型磁敏电阻器在35℃时电阻值减小到室温时的1/2。因此，很少只使用一个磁敏电阻器，而是使用两个磁敏电阻器，以使其温度特性能够得到补偿。 6.4 磁敏式传感器的应用 图6-17 MS-F06型磁敏电阻器的电阻值-磁场特性 6. 4 磁敏式传感器的应用 ◆MS-F06型磁敏电阻器的电阻值-磁场特性如图6-17所示。 在磁场强度为0时的电阻值（初始电阻值）为800Ω，MS-F06具有0.075T的偏置磁场。在图6-17中可以看到，R0.7G=1kΩ，R1.7G=1.5kΩ。即每增加0.0001T的磁场可以使磁敏电阻的电阻值增加到原来的1.5倍。 6. 4