第06单元 磁传感器的应用——霍尔传感实验.pptVIP

战略性信息产业教育服务提供商 联世界 育未来——创新物联教育 第6单元 磁传感器的应用--霍尔传感实验 任务二 实验原理 任务一 实验目的 任务三 实验步骤 单元任务预览 一、实验目的 了解霍尔传感器的检测原理 了解霍尔传感器的检测电路及方法 了解霍尔传感模块的原理并掌握其测量方法 任务二 实验原理 任务一 实验目的 任务三 实验步骤 原理说明 1. 霍尔效应及霍尔元件 （1）霍尔效应 置于磁场中的静止金属或半导体薄片，当有电流流过时，若该电流方向与磁场方向不一致，则在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。 霍尔效应原理图 计算过程如下： 若金属导电板单位体积内电子数为，电子定向运动平均速度为，则激励电流 将式代入式得 则霍尔电势 令，称之为霍尔常数，得 （2）霍尔元件基本结构 霍尔元件的结构很简单，它由霍尔片、引线和壳体组成。 （3）霍尔元件的主要技术参数 1）霍尔灵敏度系数 2）额定控制电流 3）输入电阻 4）输出电阻 5）不等位电势和不等位电阻 6）寄生直流电势U 7）霍尔电势的温度系数α 2. 霍尔元件的测量误差及补偿方法 由于制造工艺问题以及实际使用时存在的各种不良因素，都会影响霍尔元件的性能，从而产生误差，其中最主要的误差有：不等位电势带来的零位误差以及由温度变化产生的温度误差。采用恒流源提供恒定的控制电流可以减小温度误差，但元件的霍尔灵敏度系数也是温度的系数，对于具有正温度系数的霍尔元件，可在元件控制极并联分流电阻来提高的温度稳定性。补偿电路图如下： 温度补偿电路： 3. 霍尔集成电路 （1）开关型霍尔集成电路 霍尔开关集成电路框图： 各部分电路的功能如下： 1）稳压源 2）霍尔元件 3）差分放大器 4）施密特触发器 5）恒流电路 6）输出级 霍尔传感器 A3144： （2）线性型霍尔集成电路 线性型霍尔集成电路通常由霍尔元件、差分放大器、射极跟随输出及稳压电路四部分组成，其输出电压与外加磁场强度呈线性比例关系，它有单端输出和双端输出两种形式，它们的电路如图 线性霍尔传感器SS49E： 4. NEWLab霍尔磁传感器模块认识 （1）霍尔磁传感器模块电路板认识 ①线性霍尔传感器SS49E及相对应由霍尔线性元件构成的电路，一共四个； ②③霍尔开关传感器及相对应由霍尔线性元件构成的电路，一共两个； ④⑤⑥⑦线性AD输出1、2、3、4接口J4、J6、J7、J5，测量霍尔线性元件电路的输出电压； ⑧⑨霍尔开关输出1、2接口J2、J3，测量霍尔开关元件电路的输出电压； ⑩接地GND接口J1 霍尔线性元件电路图 霍尔开关元件电路图 （2）霍尔磁传感器模块场景模拟界面认识 任务二 实验原理 任务一 实验目的 任务三 实验步骤 实验步骤 1. 启动霍尔磁传感器模块 霍尔磁传感器模块工作实图如图 （1）将NEWLab实验硬件平台通电并与电脑连接。 （2）将霍尔传感模块放置在NEWLab实验平台一个实验模块插槽上。 （3）将模式选择调整到自动模式，按下电源开关，启动实验平台，使称霍尔传感模块开始工作。 （4）启动NEWLab实验上位机软件平台，选择霍尔传感。 （5）选择硬件连接说明，上位机软件平台检测硬件通过，如图 战略性信息产业教育服务提供商 联世界 育未来——创新物联教育