第9章磁敏式传感器知识分享.ppt

第9章磁敏式传感器知识分享.ppt现代检测技术压电式传感器磁敏传感器精勤求学敦笃励志果毅力行忠恕任事霍尔传感器磁敏电阻磁敏二极管、磁敏晶体管磁敏式传感器磁电式传感器Xi’anJiaotongUniversity种类:变磁通式,也称磁阻式,由被测物体运动改变磁阻,线圈与磁铁之间没有相对运动; 恒磁通式,线圈与磁铁之间存在相对运动,分为动圈式和动铁式。原理:根据电磁感应定律,在任何电路或与磁通φ交链的w匝线圈中,当φ随时间变化时,将感应出与磁通变化速率成正比的电压或电势:磁电式传感器Xi’anJiaotongUniversity例2:动铁恒磁通式,包括动圈式和动铁式,线圈和磁铁间存在相对运动。B0——工作气隙磁感应强度;L——每匝线圈平均长度;W——线圈匝数;v——相对运动速度构成线速度传感器磁电式传感器Xi’anJiaotongUniversity例3:电磁流量计——在导电的、非磁性液体外部建立激励磁场,将产生与磁场和流动方向垂直的电动势。此方法适用于导电、非磁性液体,输出与液体、密度、温度、粘滞度等无关,可用于血液流量测量。液体流动方向由外到内磁电式传感器Xi’anJiaotongUniversity置于磁场中的载流导体,当它的电流方向与磁场方向不一致时,载流导体上平行电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势,这种现象称为霍尔效应。霍尔式传感器动画效果Xi’anJiaotongUniversity霍尔式传感器基本原理载流子在磁场中受到洛伦兹力的作用而发生偏转,从而形成电场E,当载流子受到的电场力与洛伦兹力达到动态平衡时,累积电荷形成稳定的电势UH。其中——霍尔常数 ——磁场与元件平面法线方向的夹角d——与磁场方向一致的霍尔元件厚度Xi’anJiaotongUniversity由得知,d越小,越大,则感生电动势越大,故一般霍尔元件是由霍尔系数很大的N型半导体材料制作的薄片,厚度微米级。霍尔式传感器的结构Xi’anJiaotongUniversity霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成。霍尔元件多采用N型半导体材料(高的电阻率和载流子的迁移率)。目前最常用的霍尔元件材料有锗(Ge)、硅(Si)、锑化铟(InSb)、***化铟(InAs)等半导体材料。霍尔式传感器的材料Xi’anJiaotongUniversity