霍爾傳感器具有怎樣的特性

霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。將一個(gè)有電流的物體放在磁場(chǎng)中。如果電流方向和磁場(chǎng) 方向相互垂直，則在同時(shí)垂直于磁場(chǎng)和電流方向的方向上會(huì)產(chǎn)生橫向電位差。這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾 效應(yīng)，由此產(chǎn)生的電位差稱(chēng)為霍爾電壓?；魻柶骷僧a(chǎn)生顯著霍爾效應(yīng)的半導(dǎo)體材料制成。作為 霍爾傳感器中的磁電轉(zhuǎn)換元件，可用于電磁測(cè)量，如測(cè)量磁場(chǎng)、電流、電功率等磁物理量和電。 霍爾傳感器還可以利用磁場(chǎng)作為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)許多物理量的非接觸式測(cè)量。通過(guò)對(duì)力、位移、振 動(dòng)、加速度、速度、流量等非電量進(jìn)行換算，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、通訊、自動(dòng)控制和家庭使 用。電器等領(lǐng)域。

霍爾傳感器特性：

傳感器動(dòng)態(tài)

所謂動(dòng)態(tài)特性，是指霍爾傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)榛魻杺鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者能推定后者。常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。

線(xiàn)性度

通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線(xiàn)而非直線(xiàn)。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線(xiàn)近似地代表實(shí)際的特性曲線(xiàn)、線(xiàn)性度(非線(xiàn)性誤差)是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。

擬合直線(xiàn)的選取有多種方法。如將零輸入和滿(mǎn)量程輸出點(diǎn)相連的理論直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn);或?qū)⑴c特性曲線(xiàn)上各點(diǎn)偏差的平方和為小的理論直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn)，此擬合直線(xiàn)稱(chēng)為小二乘法擬合直線(xiàn)。

靈敏度

靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線(xiàn)的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線(xiàn)性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

霍爾傳感器的主要特性參數(shù)：

(1)輸入電阻R

霍爾傳感器元件兩激勵(lì)電流端的直流電阻稱(chēng)為輸入電阻。它的數(shù)值從幾歐到兒百歐，視不同型號(hào)的元件而定。

溫度升高，輸入電阻變小，從而使輸入電流變大，最終引起霍爾傳感器電勢(shì)變化。為了減少這種影響，最好采用恒流源作為激勵(lì)源。

(2)輸出電阻R

兩個(gè)霍爾傳感器電勢(shì)輸出端之間的電阻稱(chēng)為輸出電阻，它的數(shù)位與輸入電阻同一數(shù)量級(jí)。它也隨溫度改變順改變。選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)載電阻易與之匹配，可以使由溫度引起的程水電勢(shì)的漂移減至最小。

(3)最大激勵(lì)電流I---霍爾傳感器參數(shù)

由于霍爾傳感器電勢(shì)隨激勵(lì)電流的增大而增大，故在應(yīng)用中總希望選用較大的激勵(lì)電流1M但激勵(lì)電流增大，程爾元件的功耗增大，元件的溫皮升高，從而引起霍爾傳感器屯勢(shì)的溫漂增大，因此每種型號(hào)的幾件均規(guī)定了相應(yīng)的最大激勵(lì)電流，它的數(shù)值從幾毫安至幾百毫安。

(4)靈敏度K

靈敏度KH=EH/IB，它的數(shù)值約為10MV(MA.T)左右。

(5)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度BM---霍爾傳感器參數(shù)

磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)BM時(shí)，霍爾傳感器電勢(shì)的非線(xiàn)性誤差將明顯增大，特斯撿(T)成幾千高斯(Gs)(1Gs=104T)。

(6)個(gè)等位電勢(shì)

在額定激勵(lì)電流F，當(dāng)外加磁場(chǎng)為零時(shí)它是由于4個(gè)屯極的幾何尺寸不對(duì)稱(chēng)引起的誤差。

(7)霍爾傳感器屯勢(shì)溫度系數(shù)

6M的數(shù)值一般為零點(diǎn)刀霍爾傳感器輸出端之間的開(kāi)路電壓稱(chēng)為不等位電勢(shì)，使用時(shí)多采用電橋法來(lái)補(bǔ)償不等位電勢(shì)引起日在一定磁感應(yīng)強(qiáng)度和激勵(lì)電流的作用下，溫度每變化1攝氏度時(shí)，霍爾傳感器電勢(shì)變化的百分?jǐn)?shù)弱為霍爾傳感器電勢(shì)溫度系數(shù)，它與霍爾傳感器元件的材料有關(guān)。

霍爾傳感器是一種磁傳感器。它可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用?；魻杺鞲衅饕曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。霍爾傳感器在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。