传感器综合实验--霍尔转速仪测量电路的设计制作

思考题 1. 什么是霍尔效应？ 2. 为什么导体材料和绝缘体材料均不 宜做成霍尔元件？ 3. 为什么霍尔元件一般采用N型半导体 材料？ 4. 霍尔灵敏度与霍尔元件厚度之间有 什么关系？ 5. 什么是霍尔元件的温度特性？如何 进行补偿？ 6. 集成霍尔传感器有什么特点？
2）特点：
霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢 固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便， 功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污、 水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
3）霍尔元件 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流 流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生 电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
B A z Cd y D
案例：汽车速度测量:
4、测量原理
5、测量转速电路的设计
6、元件简介
1）KMI15
2）LM393
Hale Waihona Puke Baidu
+
-
-VCC
1 2 3 4
8 7 6 5
+VCC
小结：
本次训练主要讲解了霍尔传感
器的结构原理，介绍了霍尔传感器
的选择应用，进行测速电路的设计
与制作，进行速度的测量，同学们 课后要重视查找相关资料，注重知 识的积累。
d 愈小，KH 愈大，霍尔灵敏度愈高，所 以霍尔元件的厚度都比较薄，但d太小， 会使元件的输入、输出电阻增加。 霍尔电压UH与控制电流及磁场强度有关。 控制电流恒定时愈大愈大。当磁场改变 方向时，也改变方向。
2、霍尔元件
霍尔电压UH正比于控制电流和磁感应强度。 在实际应用中，总是希望获得较大的霍尔电压。
项目八：霍尔转速仪测量电路的设计制作
目标要求 1、掌握霍尔传感器的特点和用途； 2、学会霍尔传感器测量电路的设计； 3、掌握选用这类传感器的方法和要点； 4、进一步提高锡焊技能；
5、进一步提高检测电路调试能力；
1、霍尔传感器的工作原理
1）概述：
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器， 得到广泛的应用。可以检测磁场及其变化，可 在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以 霍尔效应为其工作基础。
通过霍尔元件的最大允许控制电流为
I cm b 2 AdT /
霍尔元件在最大允许温升下的最大开路 霍尔电压：
1 2
U Hm bB 2 AT / d
霍尔元件的组成：由霍尔片、四根引线和壳 体组成，如下图示。
3、霍尔传感器的应用
1）测位移
2）测转角
3）测转角或转速
叶片和齿轮位置传感器
I
l
B
b UH
x A 、 B-霍尔电极
C 、D-控制电极
设图中的材料是Ｎ型半导体，导电的载流 子是电子。在ｚ轴方向的磁场作用下，电子将 受到一个沿ｙ轴负方向力的作用，这个力就是 洛仑兹力。它的大小为： FL=qvB
通过以上分析可知：
1）霍尔电压UH与材料的性质有关，霍尔 元件一般采用N型半导体材料。 2）霍尔电压UH与元件的尺寸有关。