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霍尔传感器的基本电路

发布时间:2014/11/6 20:55:04 访问次数:1159

    霍尔传感器的基本工作电路有恒电压工作模式和恒电流工作模式。这两种模式各有特点, ADSP2181KS-133应当根据使用场合进行选择。

   1)简单的恒电压工作电路恒电压工作电路如图6-8所示,这是一种非常简单的施加控制电流的方法。恒电压工作电路比较适合于精度要求不是很高的数字方面的应用,如录像机的电动机位置检测等。

     

   (1)恒电压工作时的输出电压:以图6-8(a)中的电路计算霍尔传感器SHS210的输出电压。SHS210在1V电压驱动下,测量0.1T的磁场时,会有21~55mV的输出电压。这时的最大不平衡电压为±7%,即1.47~3.85mV。这种不平衡电压即使在无磁场时也会出现,而且保持原有的幅度,因此会给弱磁场的测量带来非常严重的问题。虽然通过不平衡调整可以将这种不平衡电压调整为0,但是与放大器同样的道理,其漂移成分无法消除。

   (2)输入电阻的影响:恒电压工作时性能变坏的主要原因是霍尔传感器输入电阻的温度系数及磁阻效应(在磁场作用下电阻值变大的现象)的影响。

   输入电阻的温度系数,在GaAs霍尔传感器的情猊下其最大值为+0.3%/℃,而在InSb霍尔传感器的情况下其最大值为-0.2%/℃。假设霍尔传感器的电阻值为RH,那么恒电压工作时的控制电流,。= UC/RH,可见当温度升高时,GaAs霍尔传感器会因为其电阻值随温度的升高而增加(最大值为+0.3%/℃),而使得控制电流减小。该控制电流减小的量是在恒电流工作的-0.06%/℃的基础上,再叠加一个最大值-0.3%/℃,因此温度特性相当 恶劣。

   然而在InSb霍尔传感器的情况下,恒电流工作时的最大温度系数为-0.2%/℃,与电阻值温度系数引起的最大变化量+0.2%/℃刚好抵消,因此总的温度系数反而变小。在恒电压工作的情况下,其输出特性的温度系数减小到了-0.2010/℃。

    霍尔传感器的基本工作电路有恒电压工作模式和恒电流工作模式。这两种模式各有特点, ADSP2181KS-133应当根据使用场合进行选择。

   1)简单的恒电压工作电路恒电压工作电路如图6-8所示,这是一种非常简单的施加控制电流的方法。恒电压工作电路比较适合于精度要求不是很高的数字方面的应用,如录像机的电动机位置检测等。

     

   (1)恒电压工作时的输出电压:以图6-8(a)中的电路计算霍尔传感器SHS210的输出电压。SHS210在1V电压驱动下,测量0.1T的磁场时,会有21~55mV的输出电压。这时的最大不平衡电压为±7%,即1.47~3.85mV。这种不平衡电压即使在无磁场时也会出现,而且保持原有的幅度,因此会给弱磁场的测量带来非常严重的问题。虽然通过不平衡调整可以将这种不平衡电压调整为0,但是与放大器同样的道理,其漂移成分无法消除。

   (2)输入电阻的影响:恒电压工作时性能变坏的主要原因是霍尔传感器输入电阻的温度系数及磁阻效应(在磁场作用下电阻值变大的现象)的影响。

   输入电阻的温度系数,在GaAs霍尔传感器的情猊下其最大值为+0.3%/℃,而在InSb霍尔传感器的情况下其最大值为-0.2%/℃。假设霍尔传感器的电阻值为RH,那么恒电压工作时的控制电流,。= UC/RH,可见当温度升高时,GaAs霍尔传感器会因为其电阻值随温度的升高而增加(最大值为+0.3%/℃),而使得控制电流减小。该控制电流减小的量是在恒电流工作的-0.06%/℃的基础上,再叠加一个最大值-0.3%/℃,因此温度特性相当 恶劣。

   然而在InSb霍尔传感器的情况下,恒电流工作时的最大温度系数为-0.2%/℃,与电阻值温度系数引起的最大变化量+0.2%/℃刚好抵消,因此总的温度系数反而变小。在恒电压工作的情况下,其输出特性的温度系数减小到了-0.2010/℃。

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