专题七 磁电式传感器与霍尔式传感器（课件）-山东省职教高考《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测.pptxVIP

专题七.磁电式传感器与霍尔式传感器《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测

目录01考纲解读03考题讲解05归纳小结02知识点梳理04课内练习

常见考点：1.磁电式传感器基本工作原理：?利用电磁感应原理将机械运动转换为电信号，常见类型包括电磁式、旋转式、反射式等。2.磁电式传感器基本结构：?主要由磁铁、线圈和换向器组成，通过电磁力驱动换向器产生输出信号。测量转换电路：?用于放大和处理传感器输出的微弱信号，使其成为可测量的电压或电流信号。3.霍尔元件：工作原理及结构：?利用霍尔效应，在电流通过导体时产生垂直于电流方向的电势差。通常使用半导体材料制成，具有小体积、高灵敏度的特点。一.考纲解读

一.考纲解读考试要求012.能描述集成霍尔元件的特点和优势，了解其在现代传感器技术中的应用。023.需要掌握霍尔元件的基本参数，如霍尔电压、灵敏度等，并了解温度对霍尔元件性能的影响以及温度误差的补偿方法。031.能阐述霍尔效应的基本原理，了解霍尔元件的材料和结构特点，以及其基本电路的工作原理。

易考题型：1.选择题：能阐述霍尔效应的基本原理，了解霍尔元件的材料和结构特点，以及其基本电路的工作原理。2.解答题：能描述集成霍尔元件的特点和优势，了解其在现代传感器技术中的应用。3.应用题：需要掌握霍尔元件的基本参数，如霍尔电压、灵敏度等，并了解温度对霍尔元件性能的影响以及温度误差的补偿方法。一.考纲解读

知识点思维导图二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：磁电式传感器基本工作原理磁电式传感器是以导体和磁场发生相对运动而产生电动势为基础的。根据电磁感应定律具有N匝的线圈，其感应电动势e的大小取决于贯穿该线圈磁通的变化速率，即图3-9a为线圈在磁场中作直线运动时产生感应电动势的磁电式传感器。图3-9b为线圈在磁场中作旋转运动时产生感应电动势的磁电式传感器，它相当于一台发电机。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：基本结构从磁电式传感器的基本原理来看，它的基本元件有两个:一个是磁路系统，由它来产生恒定的磁场，为了减小传感器的体积，一般都采用永久磁铁;另一个是线圈，当它切割磁场中的磁力线时产生感应电动势。感应电动势e和线圈与磁铁的相对运动速度成正比，因此必须使它们之间有一个相对运动。作为运动部分，可以是线圈，也可以是永久磁铁，只要在传感器工作时使线圈切割磁力线就可以了。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：测量转换电路根据磁电式传感器的工作原理，可知它的输出电动势大小与运动速度成正比，这是一种测速度的传感器。但在实际测量中，它常常被用来测量运动的位移(或振幅)和加速度。因此，为了能使信号大小与位移和加速度成正比，必须将信号加以变换，一般是在测量电路中接入一积分电路和微分电路，用开关切换。图3-12所示即为这样的电路，当开关S放在“1”位置时，经过一个积分电路，可测量位移的大小;当开关S在“2”位置时，不经过运算电路直接输出，可用来测量速度;当开关S放在“3”位置时，信号通过微分电路，可以测量加速度。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：图3-13所示为GZ1型测振仪测量电路的框图，是磁电式传感器的一种典型测量电路，它由微积分电路、放大、检波指示以及电源等几部分组成。磁电式传感器灵敏度高，通常用于测量振动、加速度、转速、转角等参数。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：霍尔效应如图3-16所示，一块长1、宽b、厚d的半导体，在外加磁场B作用下，当有电流I流过时，运动电子受洛仑兹力的作用而偏向一侧(图中“-”侧)，使该侧形成电子的积累，与它对立的侧面由于减少了电子浓度，出现了正电荷。这样，在两侧面间就形成了一个电场。运动电子在受洛仑兹力的同时，又受电场力的作用最后当这两作用力相等时，电子的积累达到动态平衡，这时两侧之间建立电场，称霍尔电场EH，相应的电压称霍尔电压UH，上述这种现象称霍尔效应。经分析推导，霍尔电压UH为二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：集成霍尔元件集成霍尔元件可分为线性型和开关型两大类，前者是将霍尔元件和恒流源、线性放大器等做在一个芯片上，输出电压较高，使用非常方便，目前得到广泛的应用，较典型的线性霍尔器件有UCN3501等。开关型霍尔器件是将霍尔元件、稳压电路、放大器、施密特触发器、OC门等电路做在同一块芯片上，当外加磁场强度超过规定的工作点时，OC门由高电阻状态变为导通状态，输出变为低电平;当外加磁场强度低于释放点时，OC门重新变为高阻状态，输出高电平。这类器件中较为典型的有UGN3020等。有一些开关型集成霍尔元件内部还包括双稳态电路，这种器件的特点是必须施加相反极性的磁场电路的输出才能