霍爾元件在高斯計上的應用與工作原理
發布時間:2020-01-07 責任編輯:wenwei
【導讀】根據霍爾效應原理製成的高斯計(特斯拉計)在測量磁場中,有著廣泛的應用。這種儀器是由作為傳感器的霍爾探頭及儀表整機兩部分組成。其中探頭內霍爾元件的尺寸、性(xing)能(neng)與(yu)封(feng)裝(zhuang)結(jie)構(gou)對(dui)磁(ci)場(chang)測(ce)量(liang)的(de)準(zhun)確(que)度(du)起(qi)著(zhe)關(guan)鍵(jian)的(de)作(zuo)用(yong)。霍(huo)爾(er)探(tan)頭(tou)在(zai)磁(ci)場(chang)中(zhong)因(yin)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)而(er)產(chan)生(sheng)霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya),測(ce)出(chu)霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)後(hou)根(gen)據(ju)霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)公(gong)式(shi)和(he)已(yi)知(zhi)的(de)霍(huo)爾(er)係(xi)數(shu)可(ke)確(que)定(ding)磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)大(da)小(xiao)。高(gao)斯(si)計(ji)的(de)讀(du)數(shu)以(yi)高(gao)斯(si)或(huo)特(te)斯(si)拉(la)為(wei)單(dan)位(wei),高(gao)斯(si)是(shi)常(chang)見(jian)非(fei)法(fa)定(ding)計(ji)量(liang)單(dan)位(wei),特(te)〔斯拉〕是法定計量單位。

霍爾元件應用範圍極其廣泛,如在汽車分電器上作信號傳感器、ABS係統中的速度傳感器、汽車速度表和裏程表、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度傳感器、各種開關,等等。

工作領域
(a)永磁體的表麵磁場測量:采用高斯計(特斯拉計)測量永磁產品表麵磁場強度,主要是對永磁產品的質量及充磁後磁性能一致性的評估;通(tong)常(chang)測(ce)量(liang)中(zhong)磁(ci)體(ti)表(biao)麵(mian)中(zhong)心(xin)點(dian)的(de)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang),通(tong)過(guo)對(dui)標(biao)準(zhun)樣(yang)品(pin)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)從(cong)而(er)判(pan)斷(duan)產(chan)品(pin)是(shi)否(fou)合(he)格(ge),同(tong)時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)材(cai)料(liao)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。
(b)氣隙磁場的測量:采用高斯計(特斯拉計)測量氣磁場的應用比較廣泛,在科研、電子製造、機械等領域均有用到。應用比較典型的行業主要有電機和電聲兩大行業。
(c)餘磁測量:如工件退磁後的退磁效果檢測。
(d)漏磁測量:如喇叭漏磁測量。
霍爾效應
了解霍爾元件的工作原理讓我們先從學習霍爾效應開始吧。
霍爾效應是電磁效應的一種,這一現象是美國物理學家霍爾於1879年nian在zai研yan究jiu金jin屬shu的de導dao電dian機ji製zhi時shi發fa現xian的de。當dang電dian流liu垂chui直zhi於yu外wai磁ci場chang通tong過guo半ban導dao體ti時shi,載zai流liu子zi發fa生sheng偏pian轉zhuan,垂chui直zhi於yu電dian流liu和he磁ci場chang的de方fang向xiang會hui產chan生sheng一yi附fu加jia電dian場chang,從cong而er在zai半ban導dao體ti的de兩liang端duan產chan生sheng電dian勢shi差cha,這zhe一yi現xian象xiang就jiu是shi霍huo爾er效xiao應ying,這zhe個ge電dian勢shi差cha也ye被bei稱cheng為wei霍huo爾er電dian勢shi差cha。

霍爾元件
根gen據ju霍huo爾er效xiao應ying做zuo成cheng的de霍huo爾er器qi件jian,就jiu是shi以yi磁ci場chang為wei工gong作zuo媒mei介jie,將jiang物wu體ti的de運yun動dong參can量liang轉zhuan變bian為wei數shu字zi電dian壓ya的de形xing式shi輸shu出chu,使shi之zhi具ju備bei傳chuan感gan和he開kai關guan的de功gong能neng。按an照zhao霍huo爾er元yuan件jian的de功gong能neng可ke將jiang它ta分fen為wei霍huo爾er線xian性xing元yuan件jian和he霍huo爾er開kai關guan元yuan件jian,前qian者zhe輸shu出chu模mo擬ni量liang,後hou者zhe輸shu出chu數shu字zi量liang。
1 霍爾線性元件
線性型霍爾元件的內部構成主要包括:穩壓電路、線性霍爾元件、yunsuanfangdaqisandabufen。qishurushiciganyingqiangdu,shuchushiheshuruliangchengzhengbidedianya。zheleidianluyouhengaodelingminduheyouliangdexianxingdu,shiyongyugezhongcichangjiance。xianxinghuoeryuanjianhuigenjucichangdeqiangruochufachupaowuxianshidexingcheng,birudiandongchedejiasubajiushiyongxianxinghuoeryuanjian,keyigenjucichangdebianhuashisuducong0加到最大,但是磁場強度超過某區間最高點時,速度始終保持不變。
2 霍爾開關
開關型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、放大器、斯密特觸發器和輸出級組成。

當(dang)磁(ci)性(xing)物(wu)件(jian)移(yi)近(jin)霍(huo)爾(er)開(kai)關(guan)時(shi),開(kai)關(guan)檢(jian)測(ce)麵(mian)上(shang)的(de)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)因(yin)產(chan)生(sheng)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)而(er)使(shi)開(kai)關(guan)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)狀(zhuang)態(tai)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),由(you)此(ci)識(shi)別(bie)附(fu)近(jin)有(you)磁(ci)性(xing)物(wu)體(ti)存(cun)在(zai),進(jin)而(er)控(kong)製(zhi)開(kai)關(guan)的(de)通(tong)或(huo)斷(duan)。這(zhe)種(zhong)接(jie)近(jin)開(kai)關(guan)的(de)檢(jian)測(ce)對(dui)象(xiang)必(bi)須(xu)是(shi)磁(ci)性(xing)物(wu)體(ti)。

使用注意事項
1)儀器使用在測量狀態時,調零不起作用或測量磁體無讀數,檢查供電電源是否正常,其次檢查傳感器是否損壞,接線是否斷裂.檢查表麵若無發現不良,則儀器內部出現故障,需供應商進行檢修.
2)傳感器切不可受力,撞擊或受擠壓,以免損壞.
3)調零時傳感器放置在遠離磁場的地方,否則會造成測量誤差.
4)儀器應避免在不符合使用環境條件下使用.
5)在測量時發現測量數值確實有偏差,可旋開傳感器後端的手柄將其中的電位器進行微調以達到正確的測量結果.
維修和維護
1)不能擅自對高斯計進行修理,拆卸和改造.
2)使用規定範圍內的電源,禁止與規定範圍以外的電源連接.
3)禁止將高斯計及配套傳感器掉落地上或給予強烈衝擊.
4)禁止用手觸摸傳感器的探頭及先端部位.嚴格禁止對傳感器加熱,塗敷粘接劑,粘貼膠布等行為.
5)在直射日光,高溫多濕,水,油,粉塵,腐蝕性空氣,震動等場所嚴禁使用高斯計.
6)嚴格遵守使用溫度範圍及保存溫度範圍.
7)禁止避免在高斯計表麵出現結露現象(從寒冷的地方急速轉移到溫暖的地方時出現)時使用高斯計.
8)禁止將高斯計放置在產生磁場的機器,特別是充磁機/退磁機/微波爐/焊接機/電機等.
推薦閱讀:
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 解鎖算力芯片的“速度密碼”:SmartDV全棧IP方案深度解析
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
光電顯示
光繼電器
光控可控矽
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護器
過熱保護
過壓保護
焊接設備
焊錫焊膏
恒溫振蕩器
恒壓變壓器
恒壓穩壓器
紅外收發器
紅外線加熱
厚膜電阻
互連技術
滑動分壓器
滑動開關
輝曄
混合保護器
混合動力汽車
混頻器
霍爾傳感器



