霍尔传感器测量电路
咨尔元件的基本电路如图1所示。
控制电流颠电源f供给,RE,为调节电阻,
调节控制电流的大小。
程尔输出端接负载RF,RR可以是一般电阻,也可以是放大器
的
输入电阻或指示器内阻。
在磁场与控制电流的作用下,负裁上就有电压输出。
在实际
使用时,J或B或两者同时作为信号输入,而输出信号则正比于J或B或两者的乘积。
内于建立霍尔效应所需的时间很短(10
很高(几千兆赫>。
=、温度误差及其补偿
因此,拧制电流为交流时
(一)温度误差
档尔死件测量的关镀是霍尔效府,而霍尔元件是内半导体制成的,固半导体对温度
很敏
感,霍尔元件的载流于迁移率、屯阻率和霍尔系数都陨温度而变化,因而使霍尔元件
的特性参
数(如霍尔电势和输入、输出电阻等)成为温度的函数,导致霍尔传感器产生温度误差。
[二)温度误差的补偿
为了减小霍尔元件的温度误差,需要对基本测量电路进行温度补偿的改进,可以来
用的补
偿方法柯许多种,常用的合以下方艾博希电子法:采用恒流源提供控制电流,选择合
理的负载电阻进行补
偿,利用霍尔元件回路的串联或并联电阻进行补偿,也可以在输入凹路或输出回路中加入热敏
电阻进行温度误差的补偿。
采用温度补偿元件是一种最常见的补偿方法。
图2所示为采用热敏电阻进行补偿
的几种补偿方法。
图2(n)所示为输入回路补偿电路,锑化钥元件的霍d;输出随温度
升高
而减小的出素,被控制屯流的增加(热敏电阻的阻位随温度升高旧减小)所补偿。
图2(b)
所示为输出回路补偿电路成载上得到的霍尔电势随温度J1高而减小的因素,被热敏电阻阻佰
减小所补偿。
图2(c)所示为用正温度系数的热敏电阻进行补偿的电路。
在使用时,温度补偿元件最好和霍尔元件封在一起或靠证,使它们温度变化一致。
随着微电子技术的发展,日前霍尔元件多已集成化。
集成霍尔九件有许多优点
小、灵敏度高、输出幅度大、NXP代理商温漂小且对电流稳定性要求低等。
集成霍尔元件可分为线性型和开关则两大类。
前者是将霍尔冗件和恒流源、线性放大器
等做公‘个芯片卜,输出电压较高,使用非常方便,日前已得到广泛的应蝴,较典型的线性霍尔
元件有UGN35N等。
八关型是将霍尔元件、稳压电路、放大器、施密特触发器、(xj门等电路
做在同一个心片上。
当外加磁场强度超过规定的工作点时,()川1由高电阻状态变为
导通状
忠,输出变为低电平;当外加磁场低1:释放点时、()门j重新变为高阻状态,输出高电平。
这类
器件中较为典型的有UGN3020等。
有一些开关型集成霍尔元件内部还包括双稳态电路,这
种元件的特点足必须施加相反极性的磁场,电路的输r1才能翻转间到高电平,也就是说具有
“锁键”功能。
图4、图5所示分别为集成霍尔元件ATMEL代理UGN350l和U(;N3020的外形尺
寸及内部
电路框图,所不分别为其输出电压勺磁场的关系曲线。
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