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霍尔效应与传感器联系

编辑:admin | 发布时间:2021-04-27

1、概况

霍尔传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。角度传感器角度计量是几何量计量的重要组成部分。角度量的范围广,平面角按平面所在的空间位置可分为:在水平面内的水平角(或称方位角),在垂直面内的垂直角(或倾斜角),空间角是水平角和垂直角的合成;按量程可分为圆周分度角和小角度;按标称值可分为定角和任意角;按组成单元可分为线角度和面角度;按形成方式可分为固定角和动态角,固定角是指加工或装配成的零组件角度,仪器转动后恢复至静态时的角位置等;动态角是指物体或系统在运动过程中的角度,如卫星轨道对地球赤道面的夹角,精密设备主轴转动时的轴线角漂移,测角设备在一定角速度和角加速度运动时,输出的实时角度信号等。倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计,经常用于系统的水平角度变化测量,水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具,它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具,用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。所谓的霍尔效应是一种物理现象,当磁场作用于携带电流的金属导体或半导体中的载体时,会产生横向电位差。倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计,经常用于系统的水平角度变化测量,水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具,它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具,用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。金属的霍尔效应是由美国物理学家霍尔在1879年发现的。当电流流过箔片时,如果磁场以垂直于电流的方向施加,则箔的两侧存在横向电位差。半导体中的霍尔效应比铝箔效果更明显,而铁色金属在 Cury 温度以下表现出强烈的霍尔效应。大厅效应制造的各种霍尔组件广泛应用于工业自动化技术、检测技术和信息处理。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。霍尔效应测得的霍尔系数可用于确定半导体材料的导电类型、载体浓度和载体迁移率。

2. 霍尔效应传感器

霍尔传感器分为线性霍尔传感器和开关霍尔传感器。(1)线性霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,输出模拟量。(2)开关霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差动放大器、施密特触发器和输出级组成,输出数字量。

  按被检测的对象的性质不同可将研究它们的应用可以分为:直接管理应用和间接网络应用。前者是直接检测出受检测分析对象企业本身的磁场或磁特性,后者是检测作为受检对象上人为大家设置的磁场,用这个社会磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量影响例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速系统以及相关工作生活状态之间发生发展变化的时间等,转变成一个电量来进行技术检测和控制。

3.霍尔电压、电流传感使用中的注意事项。

(1) 必须根据所测试电流的有效值,根据不同的规格适当选择电流传感器。测量电流过大很长一段时间,可能会损坏最后一级放大器管(指磁补偿),一般,过载电流持续时间2次不得超过1分钟。

(2)电压传感器必须按照产品说明与原侧限流电阻R1串联,才能在原侧获得额定电流。

(3)电流、电压传感器的精度是在原有额定值的条件下得到的,因此当测量电流大于电流传感器的额定值时,应选择相应的大型传感器,当测量电压大于电压传感器的额定值时,应重新调整限流电阻。当被测电流小于额定值的1/2时,为了得到准确度,可以采用多圈法。

(4)绝缘耐压3KV的传感器在1KV以下的交流系统和1.5KV以下的DC系统中可以长期正常工作,6KV的传感器在2KV以下的交流系统和2.5KV以下的DC系统中可以长期正常工作。注意不要使用过压。

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