传感器原理与电路设计第14讲磁敏

1、第7章磁敏式传感器 12.01.20151第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器0.磁敏式传感器磁敏式传感器磁敏式传感器：对磁场参量(磁感应强度B、磁通 )敏感、通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速)转换为电信号的器件或装置。磁电作用主要有：电磁感应 和 霍尔效应相应的传感器有：磁电感应式传感器 霍尔式传感器第7章磁敏式传感器 12.01.20152第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器1.磁电感应式传感器磁敏式传感器磁电感应式传感器又称磁电式传感器，是利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械量转换成易于测量的

2、电信号，是一种有源传感器。 由于它输出功率大，且性能稳定，具有一定的工作带宽(101000 Hz)，所以得到普遍应用。工作原理：根据电磁感应定律， 当导体在稳恒均匀磁场中，沿垂直磁场方向运动时，导体内产生的感应电势为E tNEddNBLvENBSEB、L、S、N均为确定值，E与v或成正比第7章磁敏式传感器 12.01.20153第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器1.磁电感应式传感器磁敏式传感器电磁流量计：测量导电液体流量vNS测量仪表当被测导电液体流经管道时，切割磁力线，在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电动势E，其值与被测流体的流速成正比。第7章磁敏式传感器 12.01.2015

3、4第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器2.霍尔式传感器磁敏式传感器一、霍尔效应：当电流垂直于外磁场方向通过导体或半导体薄片时,在垂直于电流和磁场方向的两侧产生电势差的现象。霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中洛伦兹力作用的结果。1.洛仑兹力设霍耳片长度l，宽度b，厚度d，电子(电量为e)以匀速v运动，则在垂直方向施加的磁感应强度B作用下，它受到洛仑兹力eBvfL第7章磁敏式传感器 12.01.20155第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器2.霍尔式传感器磁敏式传感器2.电场力在洛仑兹力fL作用下，电子除沿电流反方向移动，还向导电体内侧面漂移，而外侧表面则积累了正电荷，形成了附加内电

4、场EH，称为霍尔电场。在霍尔电场作用下，电子将受到一个与洛仑兹力相反的电场力。阻止电荷继续积累到侧表面，最终达到动态平衡，此时霍尔电动势为UH。LHEfbeUf/vBbUH则可求：电场力为：第7章磁敏式传感器 12.01.20156第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器2.霍尔式传感器磁敏式传感器3.霍尔系数RH及霍尔灵敏度KH当电子浓度为n，平均速度为v，根据电流定义，电流为单位时间内流过导体截面积的电荷量vBbUHnevbdInebdIv则可得代入IBKdIBRnedIBUHHH得上式中neR1HnedK1H一般用N型半导体第7章磁敏式传感器 12.01.20157第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器2.霍尔式传感器磁敏式传感器4.霍尔元件结构及特性霍尔片、4根引线和壳体组成abcd第7章磁敏式传感器 12.01.20158第14讲GMES 2008目录磁敏式传感器2.霍尔式传感器