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霍尔式传感器

2010年3月24日什么是霍尔式传感器？霍尔式传感器是基于霍尔效应原理而将被测量，如电流、磁场、位移、压力、压差、转速等转换成电动势输出的一种传感器。霍尔式传感器的特点缺点：霍尔式传感器的转换率较低，温度影响大，要求转换精度较高时必须进行温度补偿。优点：霍尔式传感器结构简单，体积小，坚固，频率响应宽（从直流到微波），动态范围（输出电动势的变化）大，无触点，使用寿命长，可靠性高，易于微型化和集成电路化，因此在测量技术、自动化技术和信息处理等方面得到广泛的应用。霍尔电势UH与霍尔元件的材料、几何尺寸、输入电流I及磁感应强度B有关，其关系式为：UH=RHBI(RH为霍尔常数)UH和B、I成正比，提高B、I可增大UH，但B、I增大范围有限，因此霍尔元件越薄（即d越小），RH就越大，所以通常霍尔元件都较薄。薄膜霍尔元件厚度只有1μm左右。霍尔元件具有上述霍尔效应的元件称为霍尔元件。霍尔式传感器就是由霍尔元件所组成。目前最常用的霍尔元件材料是锗（Ge）、硅（Si）、锑化铟（InSb）、砷化铟（InAs）等半导体材料。二、霍尔元件的误差及其补偿由于制造工艺问题以及实际使用时所存在的各种影响霍尔元件性能的因素，如元件安装不合理、环境温度变化等，都会影响霍尔元件的转换精度，带来误差。因此要进行补偿。（一）霍尔元件的零位误差及其补偿霍尔元件的零位误差包括不等位电动势、寄生直流电动势等。（二）霍尔元件的温度误差及其补偿霍尔元件的性能参数如输入和输出电阻、霍尔常数等也随温度而变化，致使霍尔电势变化，产生温度误差。磁场梯度越大，灵敏度越高；磁场梯度越均匀，输出线性度就越好。为了得到均匀的磁场梯度，往往将磁钢的磁极片设计成特殊形状。这种位移传感器可用来测量±0.5mm的小位移，特别适用于微位移、机械振动等测量。若霍尔元件在均匀磁场内转动，则产生与转角的正弦函数成比例的霍尔电压，因此可用来测量角位移。（二）霍尔式压力传感器任何非电量只要能转换成位移量的变化，均可利用霍尔式位移传感器的原理变换成霍尔电势。霍尔式压力传感器就是其中的一种。它首先由弹性元件（可以是波登管或膜盒）将被测压力变换成位移，由于霍尔元件固定在弹性元件

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