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基于霍尔效应的磁场传感器也受到温度交叉灵敏度的影响

发布时间:2019/4/24 21:17:42 访问次数:2502

    基于霍尔效应的磁场传感器也受到温度交叉灵敏度的影响。然而,它们也对传感器芯片外露的塑料封装所产生的机械应力敏感。虽然由这样的应力引起的误差能够被生产校准补偿,然而应力漂移引起的误差则不能补偿。例如,在传感器的有效使用期内,这样的漂移可能由封装中吸收的水分引起。在本章参考文献中,一款集成的磁场传感器被描述成一个霍尔传感器与温度传感器和压力传感器的组合,用来补偿这样的应力漂移。所有3个传感器的输出都是数字化的,漂移的应力是由在产品校准过程中进行的测量并且存储在芯片EEPR0M上的应力值与最初的应力相比较而获得的。测得的磁通密度用来补偿漂移。因此,磁场灵敏度的漂移从几个百分点减少到低于±0.5%。在此说明,对霍尔传感器另一种自校准方法将在2.3.4节中详细讨论。


ADA4899-1YCPZ


    交叉灵敏度补偿方法的一个变通是在自校准电化学气体传感器中的应用,在本章参考文章[z~s]中有具体阐述。电化学气体传感器是用来测量氧气和一氧化碳等气体浓度的,它们的催化表面积对漂移非常敏感。由于导致灵敏度和响应时间的漂移变化,它们通常需要每隔几周就要进行重新校准。这个问题可以通过传感器工作期间测量的感测电极的电阻抗获得表面积来减轻。这些间接测量的表面积能够用来修正传感器读数。因此,初始漂移引起的sO%的大误差已经减少到低于10%。

    

    差分传感――图2,10a显示了一种交叉灵敏度补偿的替代方法:两个传感器 是这样使用的,它们检测相同的测量值,但信号符号相反。两个传感器对于量C都是交叉敏感的。假如C在传感器的输出引人一个额外的误差(也就是说,假如交叉灵敏度与被测量值X独立),这个误差能够通过提取输出值间的差值而被补偿。只有两种传感器在某种程度上匹配,并且以同等程度接触变量C时,补偿才是有效的。然而这样的匹配不绝对完美,但是常常对所有交叉灵敏度都减少一个量级是可行的。差分传感的附加优势是它也补偿传感器的偏移和偶数阶非线性度,某种程度上再次增加了性能的匹配度。

   


    基于霍尔效应的磁场传感器也受到温度交叉灵敏度的影响。然而,它们也对传感器芯片外露的塑料封装所产生的机械应力敏感。虽然由这样的应力引起的误差能够被生产校准补偿,然而应力漂移引起的误差则不能补偿。例如,在传感器的有效使用期内,这样的漂移可能由封装中吸收的水分引起。在本章参考文献中,一款集成的磁场传感器被描述成一个霍尔传感器与温度传感器和压力传感器的组合,用来补偿这样的应力漂移。所有3个传感器的输出都是数字化的,漂移的应力是由在产品校准过程中进行的测量并且存储在芯片EEPR0M上的应力值与最初的应力相比较而获得的。测得的磁通密度用来补偿漂移。因此,磁场灵敏度的漂移从几个百分点减少到低于±0.5%。在此说明,对霍尔传感器另一种自校准方法将在2.3.4节中详细讨论。


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    交叉灵敏度补偿方法的一个变通是在自校准电化学气体传感器中的应用,在本章参考文章[z~s]中有具体阐述。电化学气体传感器是用来测量氧气和一氧化碳等气体浓度的,它们的催化表面积对漂移非常敏感。由于导致灵敏度和响应时间的漂移变化,它们通常需要每隔几周就要进行重新校准。这个问题可以通过传感器工作期间测量的感测电极的电阻抗获得表面积来减轻。这些间接测量的表面积能够用来修正传感器读数。因此,初始漂移引起的sO%的大误差已经减少到低于10%。

    

    差分传感――图2,10a显示了一种交叉灵敏度补偿的替代方法:两个传感器 是这样使用的,它们检测相同的测量值,但信号符号相反。两个传感器对于量C都是交叉敏感的。假如C在传感器的输出引人一个额外的误差(也就是说,假如交叉灵敏度与被测量值X独立),这个误差能够通过提取输出值间的差值而被补偿。只有两种传感器在某种程度上匹配,并且以同等程度接触变量C时,补偿才是有效的。然而这样的匹配不绝对完美,但是常常对所有交叉灵敏度都减少一个量级是可行的。差分传感的附加优势是它也补偿传感器的偏移和偶数阶非线性度,某种程度上再次增加了性能的匹配度。

   


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