浅析闭环霍尔电流传感器关键器件选型

霍尔电流传感器是磁与电相结合的产物,从其关键器件霍尔元件和聚磁元件磁芯入手,涉及磁芯材料、气隙开口、霍尔元件选型等方面介绍了闭环霍尔电流传感器设计的关键步骤,将其应用于实际产品开发中,为从事该类传感器的设计人员提供技术参考。     

砷化镓霍尔探头在测磁方面的应用与探讨

一、前言砷化镓霍尔元件是一种适用于制造测磁探头的半导体元件,霍尔电压线性度小于千分之三,测量的磁场值可以用数字电压表显示,选用不同成分的砷化镓单晶,可以分别制成高灵敏度(≥10mV/mA·KGS)和低灵敏度(=2mV/mA·KGS)、高稳定性(温度由20℃～100℃,零点漂移<20μV)的磁测量探头。高灵敏度探头可以降低对测量仪表灵敏度的要求,能大幅度降低数字特斯拉计的价格,有利于国内目前应用的CT3和CT5高斯计的更新换代。低灵敏度高稳定性探头能进一步提高国内现有数字特斯拉计的精度,可以用于长时期精确测量磁路的磁场分布,也可用于测试磁性材料的温度系数。目前,由于采用了特殊工艺,砷化镓霍尔元件的截面已能缩小到1×1mm~2,已制造了外径φ2的轴向探头。霍尔元件截面积的缩小有利于提高对被测磁场分布的分辨     

多功能一体化霍尔元件测温及补偿技术

本文给出的多功能一体化霍尔元件是将测磁、测温、自动温度补偿电路这三部分制在同一个小基片上，整个元件尺寸仅有２ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍ。本文着重介绍了该元件中独特的温度补偿方法和有关的公式推导。同时还介绍了利用一种新材料———ＧａＡｓ电阻进行测温的新尝试。     

HC—1霍尔测磁仪

在测量磁场的空间分布时,必须借助于霍尔传感器。因为霍尔传感器不仅具有高的灵敏度,而且有好的分辨能力,以及输出电压U_B与磁感应强度B的关系U_B(B)基本上是线性的关系。HC-1霍尔测磁仪用沈阳仪表研究所研制的砷化铟霍尔元件作为测磁的传感元件,为了提高测磁的分辨率,我们用高稳定的直流稳流电源供电,并将霍尔元件置于恒温的探头之中。霍尔输出电压可由数字电压表直接测量。     

数字高斯计

本文介绍的数字高斯计是根据霍尔效应原理测量磁场的。其特点在于选用了特制的新型霍尔元件和性能稳定的温度系数可调自补偿电流源。可以方便而精确的测量直流磁场。目前已标定的磁场范围为73—18,000高斯;精度0.3％,其中在1,500—8,000高斯内精度为0.1％,测磁探头封装后外形尺寸不大于φ2.1mm。     

性能优越用途广泛的硅霍尔元件

北京师范学院半导体器件厂经过几年的努力,研制成功了硅霍尔元件,填补了国内空白,现已批量生产。一、应用情况本厂生产的硅霍尔元件,现已成功地应用于航空、内燃机车、磁量测量和磁性材料研究等方面。 1.用于航空基于霍尔元件磁电传感的特性,它可用于速度、加速度、角度和长度的测量和控制。目前在飞机、飞行器上应用的例子有:     

集成霍尔传感器

集成霍尔传感器一般做成硅集成电路型式,用作自动化技术中的测量元件。但是,用硅单晶制做的霍尔传感器在许多性能方面比不上A~ⅡB~Ⅴ族化合物的模拟器件,如灵敏度、快速性、线性度、温度稳定性、噪声级、工作温度区宽度等特性均较差。A~ⅡB~Ⅴ族薄膜型半导体霍尔元件是最有发展前途的,可是用A~ⅡB~Ⅴ族半导体只能做成简单的分立器件,不能制得相应的集成电路。为此,希望得到这样一类集成磁敏器件,它们兼有A~ⅡB~Ⅴ族半导体霍尔传感器和硅集成电路二次转换器的综合功能。这类     

一种CMOS磁敏传感器

一、前言为将磁敏感结构作为硅传统集成电路的一部分集成起来,发展了一种集成电路。它们一般用作位置传感器(如用在键盘、机床电机上等),磁电极,交流/直流电流传感器等。第一个磁敏MOS器件是由Gallagher和Corak发明的MOS霍尔元件。这种器件可以获得10~3V/AT的灵敏度。由Fry和Hoey设计的一种对漏MOS晶体管电路可     

利用霍尔元件改进了凯普西尔磁导计

生产中要求快速,直读地进行磁性材料的测量。目前多采用凯普西尔磁导计和斯捷伯列磁导计。这两种磁导计均需事先校准过的参照样品来分度。用霍尔元件测磁的优点有:1.霍尔元件可以制成很小的,以探测小范围的磁场;2.霍尔元件输出的信号很容易叠加。利用霍尔元件的这些特点,改进了凯普西尔磁导计使之能绝对分度。方法是:把测量气隙安排在样品的两端,并尽可能靠近样品,那末几乎所有样品磁通都通过测量气隙。放在样品旁边的补偿霍尔元件代替补偿绕组。补偿霍尔元件与测量磁通密度的霍尔元件串联反接,以消除磁化绕组产生的磁通信号。当绝对分度时测量装置误差为±5％;当用参照样品校准时为±2％。     

直测式5V供电霍尔电流传感器设计

针对市面上采用磁平衡原理的5 V电源供电霍尔传感器输出功耗过大及单纯采用PN结温度补偿方案对直测式原理霍尔传感器无法将产品供电电压降至5 V等问题,提出了采用具有正温漂系数的线性恒流源LM134作为霍尔传感器的温漂补偿元件的设计方法,最终实现了低电压、低功耗、低成本、高可靠的霍尔传感器设计,该产品广泛应用于各种低压供电检测系统。     

用霍尔传感器测量大电流

利用霍尔效应制成的霍尔效应大电流计,其特点是结构简单、成本低廉、准确度高。在很大程度上与频率无关,便于远距离测量且不需断开回路。 电流的测量是通过霍尔元件检测通电导线周围的磁场来实现的。下面介绍几种用霍尔元件测量大电流的方法。 1． 导线旁测法 见图1所示,将霍尔元件放在通电导线附近,通一恒定电流,用以测量被测电流的磁场,可从元件输出的霍尔电压中确定被测电流的值。 此方法的特点是结构简单、操作方便,但测量精度较差,受外界干扰较大,只适用于一些不重要的场合。 2． 导线贯穿磁芯法 用铁磁材料做成磁导体的铁芯…     

霍尔元件温升的测量

为了确定霍尔元件的额定工作电流或热阻,必须知道元件因工作电流所引入的温升。本文介绍一种比较准确测量霍尔元件温升的方法。一、原理霍尔元件为体效应器件,其电阻率与温度呈一定的关系。利用这一关系可以得到元件加以工作电流后,所引入的温升。这和二极管或三极管的温升,是利用正向阈值电压和温度的关系来间接测量是相仿的。我们首先测量出元件的内阻(反映了电阻率)与温度的关系,如图1所示。然后再     

GaAs霍尔元件的特性

前言GaAs霍尔元件由于其具有高灵敏度和高稳定性而受到重视。为此,试制了外延GaAs霍尔元件(厚度2微米,n=2×10~(16)cm~(-3))现将实验情况报告如下。实验方法以电流端子处的电阻作为输入电阻。以输出端子处所产生的电压作为霍尔电压。尽可能用恒定电流电源,调到1毫安,来测定其特性。由于在-20℃～ 80℃范围内,温度特性参数几乎都呈线性变化,故各种温度系数均按常温和80℃值的平均值来计算。实验结果制作了四种不同形状的霍尔元件,并对其特性进行了研究。图1示出了取决于磁场的霍尔电压的变化。霍尔电压的数值由于霍尔元件     

锯齿形结构的锑化铟霍尔元件

据西德《电子学》杂志1979年第19期报道,日本音响公司最近新发展了一种多平面霍尔元件。目前已开始批量生产准备。这种新型元件值得注意的特点是锯齿形结构,与普通结构相比,它具有较好的温度特性。温度系数可由目前的2％/K下降到0.3％/K。     

多铁性材料的断裂力学研究进展

在现代制造工艺技术、新材料科学以及工程应用需求的不断推动下,智能器件正向多功能化方向快速发展。传统的单一材料器件很难同时具备多种功能,开发集电、磁、弹等不同功能于一体的复合材料已经成为智能器件制造领域的一种迫切需求。这种需求使得压电/压磁复合材料成为学术界和工程界近年来关注的焦点[1]。该类复合材料同时具有双向的压电、压磁效应,二者互动又产生双向的磁电耦合效应。压电、压磁、磁电等三种双向耦合效应共存使压电/压磁复合材料成为制造多功能智能器件的理想材料[2]。正是由于具有这种多功能化的特征,压电/压磁复合材料在传感器、致动器、换能器、自旋电子器件、电容电感一体化器件、微波设备、智能滤波设备、高精度成像设备、信息读写与高密度存储设备以及微机电系统(MEMS)等领域有着广阔的应用前景[2-4]。     

隧道磁阻电流传感器的设计研究

隧道磁阻(TMR)器件具有灵敏度高、温度漂移小、线性误差小、动态范围宽的优良特性,采用隧道磁阻器件替代传统的霍尔器件、各向异性磁阻(AMR)器件和巨磁阻(GMR)器件可以显著地改善电流测量能力。以提高测量精度、系统小型化为目的,通过综合调整TMR元件尺寸以及聚磁结构位置,设计一种新型Z轴TMR电流传感器,实现采用隧道磁阻(TMR)器件的电流测量。根据初始测量数据进行温度补偿和线性补偿,该电流传感器在0.1～60 A范围内达到了1%的测量精度,在电流测量领域内具有较好的应用前景。     

GaAs霍尔磁敏元件线性度的核磁共振测量和校准

离子注入的GaAs霍尔元件是一种新型的磁敏元件。本文介绍了用核磁共振(NMR)方法测量其线性度的原理和方法,描述了测量仪器,给出了霍尔电势与外加磁场的关系曲线,讨论了校准测量的误差。     

直线加速器磁元件的磁场测量

线圈、磁铁是加速器的重要部件,磁元件磁性能的好坏,将直接影响整个机器的粒子动力学性能.所以,磁铁出厂后磁性能的测量是非常重要的,也是必需的[1].上海应用物理研究所100MeV直线加速器上的磁元件使用霍尔高斯计和点测量机来测量的.主要介绍四极磁铁和偏转磁铁的磁测情况.     

霍尔集成电路在微机控制机床上的应用

一、特点霍尔集成电路是一种集成化的磁敏传感器。它是把霍尔元件和功能线路做在同一硅片上的磁电转换的集成器件。其输出的电信号,随着检测到的磁感应强度的增减而变化。这种变化可以是模拟的,即输出电信号与磁感应强度呈比例关系,也可以是数字的,呈开关状态关系。霍尔集成电路的特点是:无触点,接通或断开时无火花;与发信体之间不接触,无磨损;结构简单紧     

轴承残磁质量的控制

近年来,轴承残磁超差现象较为严重。文章在分析了残磁来源、退磁机及退磁工艺后认为,选用霍尔效应测磁仪、采用抽检方法较为合理,有利于控制残磁的质量。附图4幅,表3个,参考文献2篇。