第五章压力检测

传感器与智能检测技术第五章压力检测25.1压力的概念及单位压力是垂直地作用在单位面积上的力。压力单位：1N的力垂直作用于1m2面积上所形成的压力，称为1个“帕斯卡”，简称“帕”，单位符号Pa。其他压力单位：工程大气压标准大气压约定毫米汞柱约定毫米水柱34压力的一般检测方法压力改变弹性材料的内部应力导致微形变应变式传感器压电式传感器压力改变机械位移电容式传感器差动变压器传感器压力引起磁场分布的改变霍尔式传感器压磁式传感器压力改变光学系统特性光纤压力传感器等55.2应变式压力传感器应变式压力计是电测式压力计中应用最广的一种。5.2.1电阻应变效应 导体或半导体材料受到外界力作用时（拉力或压力），产生机械形变，导致输出电阻的变化。 一根金属电阻丝,在其未受力时,原始电阻值为

其中：ρ——电阻丝的电阻率; l——电阻丝的长度; A——电阻丝的截面积6

当电阻丝受到拉力F作用时,将伸长ΔL,横截面积相应减小ΔA,电阻率将因晶格发生变形等因素而改变Δρ,故引起电阻值变化。导体受拉力后的变化：LrFF7LrFFΔrΔL

当电阻丝受到拉力F作用时,将伸长ΔL,横截面积相应减小ΔA,电阻率将因晶格发生变形等因素而改变Δρ,故引起电阻值变化。导体受拉力后的变化：8其变化量为：（1-1-6）其中：dl/l——长度相对变化量，用轴向应变ε表示为：dA/A——圆形电阻丝的截面积相对变化量，设r为电阻丝的半径，dA=2πrdr,

则

9所以：由材料力学可知，在弹性范围内，金属丝受拉力时，沿轴向伸长，沿径向缩短，令dl/l=ε为金属电阻丝的轴向应变，μ为电阻丝材料的泊松比，那么轴向应变和径向应变的关系：10又因为，体积应变：11（C由材料和加工方式决定）。金属导体材料的电阻率相对变化与其体应变的关系：12半导体材料受到应力作用时，电阻率会发生变化，这种现象称为“压阻效应。其电阻率相对变化与材料的轴向应力s的关系：E:——半导体材料的弹性模量π:——半导体材料在受力方向的压力系数ε:——轴向线应变13由

：对于金属材料:金属材料的应变灵敏系数Km

：对于金属材料存在：对于金属材料的应变电阻以结构尺寸变化为主14同样由

：对于半导体材料:半导体材料的应变灵敏系数Ks

：对于半导体材料存在：对于半导体材料的应变电阻主要基于压阻效应15总结: 电阻相对变化有两部分引起，一部分是材料受力后的几何尺寸变化（应变）；一部分是材料受力后电阻率发生的改变。

金属材料的应变电阻以结构尺寸变化为主； 半导体材料的应变电阻主要基于压阻效应。 半导体应变片突出优点是灵敏度高,比金属丝式高50～80倍,尺寸小,横向效应小,动态响应好。但它有温度系数大,应变时非线性比较严重等缺点。16电阻应变式传感器电阻应变式传感器是基于应变电阻效应的电阻式传感器。其基本组成部件包括：应变片，测量电路，弹性敏感元件等。应变片是由金属或半导体制成的应变-电阻元件。当被测物理量作用在弹性元件上时,弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化,通过转换电路将其转变成电量输出,电量变化的大小反映了被测物理量的大小。17A拉力传感器B压力传感器图4（1）电阻应变式传感器（照片）185.2.2电阻应变片电阻应变片的结构：图519

敏感栅是应变片的核心部分,它粘贴在绝缘的基片上,其上再粘贴起保护作用的覆盖层,两端焊接引出导线。金属电阻应变片的敏感栅有三种:金属丝式应变片箔式应变片薄膜应变片20212223

当应变片安装于试件表面时，只受轴线方向的单位应力作用，灵敏系数k为：电阻应变片的灵敏系数24

敏感栅通常有多条轴向纵栅和圆弧横栅组成，当试件承受单向应力时，其表面处于平面应变状态，即轴向拉伸ex,和横向收缩ey

，会引起的总电阻的变化。25

由轴向拉伸ex,和横向收缩ey

，引起的总电阻的变化为：

：——纵向灵敏系数； ：——横向灵敏系数 ：——双向应变比 ：——横向灵敏度265.2.3电阻应变片的温度补偿

a)电阻温度系数的影响

敏感栅的电阻丝阻值随温度变化的关系可用下式表：Rt=R0（1+a0Δt）

式中:Rt——温度为t℃时的电阻值;R0——温度为t0℃时的电阻值;a0——金属丝的电阻温度系数;Δt——温度变化值,Δt=t–t0。当温度变化Δt时,电阻丝电阻的变化值为ΔRt=Rt-R0=R0a0Δt

27b)试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时,不论环境温度如何变化,电阻丝的变形仍和自由状态一样,不会产生附加变形。当试件和电阻丝线膨胀系数不同时,由于环境温度的变化,电阻丝会产生附加变形,从而产生附加电阻。28设电阻丝和试件在温度为0℃时的长度均为L0，它们的线膨胀系数分别为βs和βg,若两者不粘贴,

则它们的长度分别为:Ls=L0（1+βsΔt）Lg=L0（1+βgΔt）29

当二者粘贴在一起时,电阻丝产生的附加变形ΔL,附加应变eβ和附加电阻变化ΔRβ分别为ΔL=Lg-Ls=（βg-βs）L0Δt

eβ=ΔL/L0=（βg-βs）ΔtΔRβ=K0

R0eβ=K0R0(βg-βs)Δt

30

可得温度变化引起的总电阻的变化： 31折合成附加应变量应变et,有

et是因为温度变化引起的测量误差。

消除这种误差的温度补偿的办法有：32

（1）应变片的自补偿法：令

33（2）线路补偿法：将两个参数相同的应变片贴在试件上，温度没变化之前满足电桥平衡条件R1=R2,R3=R4;温度变化后仍满足电桥平衡条件:R1BR2R3R4U0UR1FF补偿块试件345.2.4电阻应变片的测量电路由于机械应变一般都很小,要把微小应变引起的微小电阻变化测量出来,需要有专用测量电路,通常采用直流电桥和交流电桥。

直流电桥直流电桥平衡条件35当电桥平衡时,Uo=0,则有：设电桥为开路情况，当产生应变时,若应变片电阻变化为ΔR,其它桥臂固定不变,电桥输出电压Uo≠0,则电桥不平衡输出电压为：

设桥臂比n=R2/R1,并忽略分母中ΔR1/R1电压灵敏度36分析电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压,

供电电压越高,电桥电压灵敏度越高,但供电电压的提高受到应变片允许功耗的限制,所以要作适当选择;电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值n的函数,恰当地选择桥臂比n的值,保证电桥具有较高的电压灵敏度。电桥电压灵敏度37由dKU/dn=0求KU的最大值,得求得n=1时,KU为最大值。这就是说,在电桥电压确定后,当R1=R2=R3=R4时,电桥电压灵敏度最高,此时有38非线性误差及其补偿方法输出电压因略去分母中的ΔR1/R1项而得出的是理想值,而实际值计算应为非线性误差为

γL=39如果是四等臂电桥,R1=R2=R3=R4,则

对于一般应变片来说,所受应变ε通常在5×10-3以下,若取KU=2,则ΔR1/R1=KUε=0.01,计算得非线性误差为0.5%;

若KU=130,ε=1×１0-3时,ΔR1/R1=0.130,则得到非线性误差为6%,故当非线性误差不能满足测量要求时,必须予以消除。40采用差动电桥减小和克服非线性误差拉应变R1+ΔR1

压应变R2-ΔR2消除了非线性误差灵敏度提高一倍半桥41灵敏度是单片的4倍具有温度补偿全桥全臂工作电桥425.2.5应变片压力传感器 应变式压力传感器主要用来测量流动介质的动态或静态压力。如动力管道设备的进出口气体或液体的压力、发动机内部的压力变化等。 如下图所示为膜片式压力传感器,应变片贴在膜片内壁,在压力p作用下,膜片产生径向应变εr和切向应变εt,

表达式分别为:43应变变化图应变片粘贴44式中:p——膜片上均匀分布的压力;R,h——膜片的半径和厚度;x——离圆心的径向距离。由应力分布图可知,膜片弹性元件承受压力p时,其应变变化曲线的特点为:当x=0时,εrmax=εtmax；当x=R时,εt=0,εr=-2εrmax。455.3压电式压力传感器

5.3.1压电效应★

利用电介质受力变形，内部产生的极化现象★去掉外力后，电荷消失后状态复原★

作用力相反，电荷极性也发生变化逆压电效应：

当在电介质的极化方向上施加电场时，这些电介质发生形变。（电致伸缩效应）正压电效应：46压电效应方程应力

T1、T2、T3

轴向正应力（拉应力为正，压应力为负）T4、T5、T6

绕轴切应力

(逆时针方向为正)

σ1、σ2、σ3在垂直于xyz轴表面上的电荷密度47单一应力作用下的压电效应dij为j方向应力引起i面产生的电荷时的压电常数单位：库仑/牛顿Tj－单位为帕σi

－库仑/米2

单一作用力下的压电效应有以下四种类型48纵向压电效应横向压电效应面切压电效应剪切压电效应i=ji≠jj－i＝3j－i≠3应力⊥电荷面应力∥电荷面应力面∥电荷面应力面⊥电荷面Ti为轴向应力（T1~T3）Ti为切向应力（T4~T6）+--++-+-49在多应力下的压电效应电荷产生面i上的总电荷密度dij的可能值50力——电荷转换公式电荷产生面积Si电荷量Qi在j方向受力面积Sj在j方向受外力Fj

51对于纵向压电效应对于横向压电效应i≠j525.3.2压电材料类型：压电晶体(单晶体)如石英晶体压电陶瓷(多晶陶瓷)新型压电材料（压电半导体和有机高分子）1、石英晶体材料特点：1）晶体各个方向的特性不相同

2）Z轴方向没有压电效应

3）X轴面压电效应最强

4）Y轴方向机械变形最大53石英晶体

石英晶体化学式为SiO2,是单晶体结构。图表示了天然结构的石英晶体外形。它是一个正六面体。54Z轴为中轴（光轴）：光线沿该轴通过石英晶体无折射。x轴为电轴：压电效应最强。y轴为机械轴：在电场的作用下沿该轴产生机械变形最明显。55Oyzxmmm压电常数矩阵d11=2.31×10-12(C/N)d14=0.74×10-12(C/N)石英晶体不是在任何方向都存在压电效应56正常情况下石英体中正负电荷处于平衡，外部呈中性。不受力yxyx晶体在x方向受力晶体在y方向受力正负电荷产生移动，出现带电现象。FyFyFxFx石英晶体压电模型57P1P2P3当石英晶体未受外力作用时,正、负离子正好分布在正六边形的顶角上,形成三个互成120°夹角的电偶极矩P1、P2、P3。如图所示。xy石英晶体压电模型58P1P2P3

当石英晶体受到沿x轴方向的压力作用时,晶体沿x方向将产生压缩变形,正负离子的相对位置也随之变动。xy石英晶体压电模型59P1P2P3

此时正负电荷重心不再重合,电偶极矩在x方向上的分量由于P1的减小和P2、P3的增加而不等于零xy石英晶体压电模型60P1P2P3++++++++++++

------------

xy石英晶体压电模型61P1P2P3++++++++++++

------------

电偶极矩在x方向上的分量由于P1的减小和P2、P3的增加而不等于零,在x轴的正方向出现正电荷,电偶极矩在y方向上的分量仍为零,不出现电荷。xy石英晶体压电模型62P1P2P3xy当晶体受到沿y轴方向的压力作用时,晶体的变形如图所示石英晶体压电模型63P1P2P3xy石英晶体压电模型64P1P2P3---------++++++++xy

P1增大,P2、P3

减小。在x轴上出现电荷,它的极性为x轴正向为负电荷。在y轴方向上不出现电荷。石英晶体压电模型65如果沿z轴方向施加作用力，因为晶体在x方向和y方向所产生的形变完全相同，所以正负电荷重心保持重合，电偶极矩矢量和等于零。这表明沿z轴方向施加作用力，晶体不会产生压电效应。石英晶体压电模型66

2、压电陶瓷

压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。材料内部的晶粒有许多自发极化的电畴,它有一定的极化方向,从而存在电场。在无外电场作用时,电畴在晶体中杂乱分布,它们的极化效应被相互抵消,压电陶瓷内极化强度为零。因此原始的压电陶瓷呈中性,不具有压电性质。67压电陶瓷—极化处理后的人工多晶铁电体伸长剩余伸长极化前极化时极化后电畴无序排列电畴有序排列电畴基本有序68在陶瓷上施加外电场时,电畴的极化方向发生转动,趋向于按外电场方向的排列,从而使材料得到极化。外电场愈强,就有更多的电畴更完全地转向外电场方向。让外电场强度大到使材料的极化达到饱和的程度,即所有电畴极化方向都整齐地与外电场方向一致时,外电场去掉后,电畴的极化方向基本不变,即剩余极化强度很大,这时的材料才具有压电特性。

压电陶瓷69当陶瓷材料（剩余极化很强）受到外力作用时,电畴的界限发生移动,电畴发生偏转,从而引起剩余极化强度的变化,因而在垂直于极化方向的平面上将出现极化电荷的变化。电荷量的大小与外力成正比关系:q=d33F式中:d33——

压电陶瓷的压电系数;F——作用力。压电陶瓷的正压电效应：70压电陶瓷的压电系数比石英晶体的大得多（约为石英的50倍）,所以采用压电陶瓷制作的压电式传感器的灵敏度较高。极化处理后的压电陶瓷材料的剩余极化强度和特性与温度有关,它的参数也随时间变化,从而使其压电特性减弱。温度稳定性和机械强度都不如石英。目前使用较多的压电陶瓷材料是锆钛酸铅,它是钛酸钡（BaTiO3)和锆酸铅（PbZrO3）组成，有较高的压电系数和较高的工作温度。71压电常数：压电效应强弱的参数，关系到压电输出的灵敏度弹性系数：材料的弹性常数，决定着器件的固有频 率的动态特性介电常数：固有电容与介电常数有关电阻：绝缘电阻，可减少电荷泄漏，改善低频特性居里点：材料开始丧失压电特性的温度,石英573°3、压电材料的主要特性：725.3.3压电元件1、等效电路压电元件的两电极间形成一个电容e—压电陶瓷或石英晶体的介电常数s—极板面积h—压电元件厚度当受外力作用时，产生电荷Q电荷等效：Q＝CaUa电压等效：73↑QCaQ=CaUa↑Ua电荷等效电路电压等效电路当不受外力时Q＝0，Ua＝02、压电元件的串并联多片压电元件的组合74

＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－1）串联

串联使压电传感器时间常数减小，电压灵敏度增大，适合于电压输出、高频信号测量场合。2）并联

并联使压电传感器时间常数增大，电荷灵敏度增大，适合于电荷输出、低频信号测量场合。

＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－755.3.4测量电路1、压电传感的等效电路测量电路需接一个高输入阻抗的前置放大电路。该放大器有电压放大器和电荷放大器。实际等效电路压电元件的Ca,Ra,电缆的Cc前置放大器的Ri,Ci76可简化为定义电流2、电压放大器77Z1＝R∥C＝电压放大增益输出电压78：电荷灵敏度d因为所以转换灵敏度具有一阶高通滤波特性793、电荷放大器Z2＝RF∥CF＝理想运放条件下，R和C两端电压均为0，I全部流过Z280输出电压固有频率也具有一阶高通滤波特性灵敏度只与CF有关81将被测量的变化转化为电容量变化的一种传感器。电容式压力传感器5.4电容式压力传感器82一、基本原理平行平面型电容dSε图1-2-2S—两个极板相互覆盖的面积d—两个极板间的距离e—

板间介质的介电常数83当极板间有多层介质时：dSd1d2图1-2-3d1,d2,….分别是各层的厚度e1,e2,….是各层的介电常数电容器并联84平行曲面型电容图1-2-4当当85按改变的参数：变极距、面积、介质按被测位移量：线位移、角位移按组成的方式：单一式、差动式按极板的形状：平行平面型、平行曲面型865.4.1电容式传感器工作原理与结构类型一、变极距型电容传感器1.空气介质变极距型（a单一式）灵敏度:初始时：移动后：dC87电容与极板的关系C＝f（d）不是线性关系一般的变极板间距传感器中c＝20～100pfd＝25～200um△d＝2～10um主要应用于微位移的测量图1-2-6泰勒级数展开88当时略去高次项近似线性如果考虑二次项由此可得出非线性误差灵敏度89空气介质变极距型（b差动式）ddc1c2x90移动后两极板的电容分别为：则差动电容：91当时由此可得出非线性误差非线性误差降低灵敏度提高922.双层介质变极距型（加云母或塑料膜以防电压的击穿）Sd2d1εr－固体介质的相对介电常数图1-2-7单一式：差动式：式中93二、变面积型电容传感器1.线位移式变面积型初始时：移动后：相对变化：灵敏度：定极板动极板图1-2-8输出特性为线性942.角位移式变面积型（差动结构）952.角位移式变面积型（差动结构）96初始时：d为极间距离，动极板转动Δα后则：97柱面板变面积型98初始时：d为极间距离，动极板转动Δα后则：同理：99三、变介质型电容传感器测位移,湿度,厚度…

线位移式变介质差动结构初始时：：100变介质型电容传感器有较多的结构型式,可以用来测量纸张、绝缘薄膜等的厚度,也可用来测量粮食、纺织品、木材或煤等非导电固体介质的湿度。101四、等效电路分析：电容器的损耗ABLRSRPCRp极板间泄漏电阻与介质损耗RS引线电阻（高频）L电容器本身和外部引线电感（高频）102有效电容∴电容的实际相对变化量：1035.4.2电容式传感器的测量电路电容式传感器中电容值以及电容变化值都十分微小,这样微小的电容量还不能直接为目前的显示仪表所显示,也很难为记录仪所接受,不便于传输。电容转换电路有调频电路、运算放大器式电路、二极管双T型交流电桥、脉冲宽度调制电路等。104调频测量电路调频测量电路把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分。当输入量导致电容量发生变化时,振荡器的振荡频率就发生变化。105调频电容传感器测量电路具有较高灵敏度,可以测至0.01μm级位移变化量。频率输出易于用数字仪器测量和与计算机通讯,抗干扰能力强,可以发送、接收以实现遥测遥控。106运算放大器式电路107运算放大器的放大倍数K非常大,而且输入阻抗Zi很高。运算放大器的这一特点可以使其作为电容式传感器的比较理想的测量电路。如果传感器是一只平板电容,则Cx=εA/d,则有运算放大器的输出电压与极板间距离d呈线性关系108二极管双T型交流电桥差动电容传感器高频电源(对称方波)R1=R2=RVD1、VD2特性相同109当e为正半周时,二极管VD1导通、VD2截止110当e为负半周时,二极管VD2导通、VD1截止111其输出在一个周期内的平均值为电路的灵敏度与电源幅值和频率有关,与T型网络中的电容C1和C2的差值有关。1125.4.3应用1.电容压力传感器

当压力P1、P2变化时，膜片3-和金属层2组成差动电容发生变化，且与压差△p＝P1-P2成正比。1132.电容转速传感器结构1-齿轮2-定极板3-电容传感器4-频率计

电容传感器产生周期电信号，经测量电路转换成脉冲信号，用频率计显示齿轮转速。1143.差动式电容加速度传感器1115

当传感器壳体随被测对象在垂直方向上作直线加速运动时,质量块在惯性空间中相对静止,而两个固定电极将相对质量块在垂直方向上产生大小正比于被测加速度的位移。此位移使两电容的间隙发生变化,一个增加,一个减小,从而使C1、C2产生大小相等、符号相反的增量,此增量正比于被测加速度。电容式加速度传感器的主要特点是频率响应快和量程范围大,大多采用空气或其它气体作阻尼物质。116电容式料位传感器测定电极安装在罐的顶部,这样在罐壁和测定电极之间就形成了一个电容器。117

当罐内放入被测物料时,由于被测物料介电常数的影响,传感器的电容量将发生变化,电容量变化的大小与被测物料在罐内高度有关,且成比例变化。检测出这种电容量的变化就可测定物料在罐内的高度。传感器的静电电容可由下式表示:式中:k——比例常数;εs——被测物料的相对介电常数;ε0——空气的相对介电常数;118D——储罐的内径;d——测定电极的直径;h——被测物料的高度。假定罐内没有物料时的传感器静电电容为C0,放入物料后传感器静电电容为C1,则两者电容差为ΔC=C1-C0

两种介质常数差别越大,极径D与d相差愈小,传感器灵敏度就愈高。1195.5霍尔式压力计霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。1879年美国物理学家霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应,但由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。随着半导体技术的发展,开始用半导体材料制成霍尔元件,由于它的霍尔效应显著而得到应用和发展。霍尔传感器广泛用于电磁测量、压力、加速度、振动等方面的测量。120半导体薄片+磁场B+电流I电动势EE⊥(B,I)1、霍尔效应

置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。该电势称霍尔电势。121（洛伦兹力）e——电子电荷量v——电子速度B——磁感应强度（电场力）EH——静电场强度电荷累积达到动态平衡时122流过基片的电流称激励电流或控制电流：I=n×e×v×bdn——N型半导体载流子(电子)浓度I=p×e×v×bdp——P型半导体载流子(空穴)浓度

bd——与电流方向垂直的截面积霍尔电势：其中：RH＝1/ne(N型半导体）——霍尔常数

1/pe(P型半导体）

KH＝RH/d——霍尔片灵敏度为提高灵敏度，霍尔元件常制成薄片形状123霍尔元件激励极间电阻(N型半导体）ρL/bd＝

R＝U/I=EL/I=vL/μnevbd其中：μ＝v/E——电子迁移率金属半导体绝缘体电阻率小大大载流子迁移率高高低目前常用霍尔元件材料：锗、硅、砷化铟、锑化铟等半导体材料。1242、霍尔元件(1)基本结构霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成。1、1´引线（激励/控制电极）施加激励电源或电流2、2´引线（霍尔电极）为霍尔输出引线。125

①额定激励电流——霍尔元件自身温升10℃所流过的激励电流最大允许激励电流——霍尔元件允许最大温升对应的激励电流。②输入电阻——霍尔元件激励电极间的电阻值；输出电阻——霍尔电极输出电势对外等效为电压源，其内阻值测量条件：B=0，t＝20℃±5℃③不等位电势——理想条件I=0，B＝0→UH＝0；实际上，UH≠0(2)基本特性④寄生直流电势——B＝0，I为交流时，交流UH＋直流电势e。原因：激励电极和霍尔电极接触不良，造成整流现象；霍尔电极大小不对称，热容不同，散热不同形成温差电势126不等位电压U0霍尔电极装在不同等位面上，产生不等位电压U0霍尔元件的不均匀电阻率或厚度也会产不等位电压(3)不等位电势补偿激励电极接触不良造成激励电流分布不均匀127电桥补偿办法

将霍尔元件看成四臂电桥，不等位电压相当于电桥不满足平衡条件下的不平衡输出电压，因而可以外接电阻以补偿其桥路的不平衡输出。

不等位电势与霍尔电势具有相同的数量级，有时甚至超过之，在使用中要消除不等位电势是困难的，为此必须采用补偿方法。128

霍尔元件由半导体构成，许多参数具有较大温度系数。当温度发生改变时，其载流子浓度、迁移率、电阻率及霍尔系数都随温度变化，产生温度误差。

通过选用温度系数小的元件或采用恒温措施可以减小霍尔元件温度误差。(4)温度补偿129①

恒流源供电，并联电阻保持升温前后霍尔电势不变，则有：当T0®T即只需满足：130②

恒压源供电，串联电阻当T0®T即只需满足：保持升温前后霍尔电势不变，则有：131③合理选择负载电阻RL的值

霍尔元件的输出电阻和霍尔电势与元件温度有一定的函数关系，可选择负载电阻RL的值使得输出电压UL不随温度变化。令则得到132为了增加输出的霍尔电压、功率直流供电时控制电流端并联霍尔元件串联交流供电时输出通过变压器耦合3、霍尔式传感器1334、霍尔式传感器的应用

霍尔电势是关于I、B、

三个变量的函数，即EH=KHIBcos

。利用这个关系可以使其中两个量不变，将第三个量作为变量，或者固定其中一个量，其余两个量都作为变量。这使得霍尔传感器有许多用途。134（1）当B恒定，UH与I呈线性关系（2）当I恒定，UH与B成正比（3）当I恒定，元件在均匀梯度磁场中运动时直接测量电流能转换成电流的其它物理量测量交、直流磁感应强度可测量微位移，以及压力、加速度、振动等1355.6电子秤5.6.1电子秤工作原理机械秤工作原理是以已知砝码重量去平衡未知质量。电子秤工作原理采用称重传感器测量被测物体质量受地球引力的大小。1361375.6.2压磁式