检测技术 教学课件 作者 卜云峰 主编 第十章第一节 霍耳传感器.ppt

霍尔效应演示 当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势。 霍尔元件的基本测量电路 恒流源补偿电路 三、 霍尔传感器的应用 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。 霍尔特斯拉计（高斯计） 霍尔元件 霍尔高斯计（特斯拉计）的使用 霍尔元件 霍尔传感器用于测量磁场强度 霍尔元件 霍尔转速表 在被测转速的转轴上安装一个齿盘，也可选取机械系统中的一个齿轮，将线性型霍尔器件及磁路系统靠近齿盘。齿盘的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而周期性地变化，霍尔器件输出的微小脉冲信号经隔直、放大、整形后可以确定被测物的转速。 霍尔转速表原理 当齿对准霍尔元件时，磁力线集中穿过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、整形后输出高电平；反之，当齿轮的空挡对准霍尔元件时，输出为低电平。 霍尔转速传感器在汽车防抱死装置（ABS）中的应用 1077 若汽车在刹车时车轮被抱死，将产生危险。用霍尔转速传感器来检测车轮的转动状态有助于控制刹车力的大小。 霍尔转速表的其他安装方法 只要黑色金属旋转体的表面存在缺口或突起，就可产生磁场强度的脉动，从而引起霍尔电势的变化，产生转速信号。 霍尔式无触点汽车电子点火装置 采用霍尔式无触点电子点火装置能较好地克服汽车合金触点点火时间不准确、触点易烧坏、高速时动力不足等缺点。 霍尔式无触点汽车电子点火装置工作原理 采用霍尔式无触点电子点火装置无磨损、点火时间准确、高速时动力足。 霍尔式无触点汽车电子点火装置(续） 当叶片遮挡在霍尔IC面前时，PNP型霍尔IC的输出为低电平，晶体管功率开关处于导通状态，点火线圈低压侧有较大电流通过，并以磁场能量的形式储存在点火线圈的铁心中。 汽车电子点火装置使用的点火控制器、霍尔传感器及点火总成 磁铁 霍尔式无刷电动机 霍尔式无刷电动机取消了换向器和电刷，而采用霍尔元件来检测转子和定子之间的相对位置，其输出信号经放大、整形后触发电子线路，从而控制电枢电流的换向，维持电动机的正常运转。由于无刷电动机不产生电火花及电刷磨损等问题，所以它在录像机、CD唱机、光驱等家用电器中得到越来越广泛的应用。 无刷电动机在电动自行车上的应用 电动自行车 无刷电动机在电动自行车上的应用 无刷直流电动机的外转子采用高性能钕铁硼稀土永磁料；三个霍尔位置传感器产生六个状态编码信号，控制逆变桥各功率管通断，使三相内定子线圈与外转子之间产生连续转矩，具有效率高、无火花、可靠性强等特点。 霍尔式接近开关 当磁铁的有效磁极接近、并达到动作距离时，霍尔式接近开关动作。霍尔接近开关一般还配一块钕铁硼磁铁。 霍尔式接近开关用于转速测量演示 开关型霍尔IC 霍尔电流传感器 将被测电流的导线穿过霍尔电流传感器的检测孔。当有电流通过导线时，在导线周围将产生磁场，磁力线集中在铁心内，并在铁心的缺口处穿过霍尔元件，从而产生与电流成正比的霍尔电压。 霍尔电流传感器演示 铁心 其他霍尔 电流传感器 霍尔钳形电流表（交直流两用） 霍尔钳形电流表演示 霍尔钳形 电流表演示 霍尔钳形电流表的使用 霍尔钳形电流表的使用（续） 霍尔式电流谐波分析仪 被测电流的谐波频谱 汽车电子点火电路及波形 1—点火开关 2—达林顿晶体管功率开关 3—点火线圈低压侧 4—点火线圈铁心 5—点火线圈高压侧 6—分火头 7—火花塞 a）电路 b）霍尔IC及点火线圈高压侧输出波形 当叶片槽口转到霍尔IC面前时，霍尔IC输出跳变为高电平，经反相变为低电平，达林顿管截止，切断点火线圈的低压侧电流。由于没有续流元件，所以存储在点火线圈铁心中的磁场能量在高压侧感应出30~50kV的高电压。 点火总成 普通直流电动机使用的电刷和换向器 可充电电池组 无刷电动机 n = 60f/4 (r/min) 软铁分流翼片 T 线性霍尔IC EH=KH IB 所实现的多媒体界面： 压舌 豁口 直流200A量程 被测电流的导线未放入铁心时示值为零 70.9A 钳形表的环形铁心可以张开， 导线由此穿过 霍尔钳形 电流表演示 霍尔钳形 电流表演示 70.9A 被测电流的导线从此处穿入钳形表的环形铁心 手指按下此处，将钳形表的铁心张开 将被测电流导线逐根夹到钳形表的环形铁心中 将空调电源的“三芯护套线”夹到钳形表