第9章常用半导体传惑器 ·149 移的方向。实践证明，磁场梯度越大，灵敏度也就越高；磁场梯度越均匀，则输出线性 度就越好。式(9-8)还说明了当霍尔元件位于磁钢中间位置时，即x=0,霍尔电势 U,=0。这是由于在此位置元件受到方向相反、大小相等的磁通作用的结果。基于霍尔 效应制成的位移传感器一般可用来测量1~2mm的小位移，其特点是惯性小，响应速度 快。利用这一原理可以测量其它非电量，如压力、压差、液位、流量等。 (2)压力的测量 图919是霍尔压力传感器的测量原理图.作为压力敏感元件的弹簧管其一端固定 另一端安装着霍尔元件，当输入压力增加时，弹簧管伸长，使处于恒定梯度磁场中的霍 尔元件产生相应的位移。从霍尔元件的输出即可线性地反映出压力的大小。 霍尔元件 压力 图919霍尔压力感器的测量原理图 (3)霍尔转速测量 利用霍尔元件或霍尔集成电路不但可以构成霍尔式位移传感器，实现对微小位移
9 ·149· 移的方向。实践证明，磁场梯度越大，灵敏度也就越高；磁场梯度越均匀，则输出线性 度就越好。式（9-8）还说明了当霍尔元件位于磁钢中间位置时，即 x = 0 ，霍尔电势 0 UH = 。这是由于在此位置元件受到方向相反、大小相等的磁通作用的结果。基于霍尔 效应制成的位移传感器一般可用来测量 1～2mm 的小位移，其特点是惯性小，响应速度 快。利用这一原理可以测量其它非电量，如压力、压差、液位、流量等。 （2）压力的测量 图 9-19 是霍尔压力传感器的测量原理图。作为压力敏感元件的弹簧管，其一端固定， 另一端安装着霍尔元件，当输入压力增加时，弹簧管伸长，使处于恒定梯度磁场中的霍 尔元件产生相应的位移。从霍尔元件的输出即可线性地反映出压力的大小。 图 9-19 霍尔压力感器的测量原理图 （3）霍尔转速测量 利用霍尔元件或霍尔集成电路不但可以构成霍尔式位移传感器，实现对微小位移
·150· 传感器技术设计与应用 的测量，而目还可利用霍尔元件或霍尔集成电路构成霍尔式转速传感器，实现对转速 的测量 霍尔式转速传感器结构：霍尔式转速传感器有多种结构形式，图9-20给出了几种常 用的结构形式。 它通常由转盘、小铁磁及霍尔元件或霍尔集成传感器构成。当在圆盘上嵌装多块小 磁铁时，相邻两块磁铁的极性要相反，如图9-20(d)所示， 霍尔式转速测量原理：用霍尔转速传感器测量转速时，将输入轴与被测量轴相连。 当被测转轴转动时，转盘及安装在上面的小磁铁随之一起转动。当转盘上的小磁铁经过 固定在转盘附近的霍尔集成传感器时，便可在霍尔传感器中产生一个电脉冲，经测量电 路检测出单位时间内的脉冲数，根据转盘上放置小磁铁的数量多少，便可计算出被测转 速。还可确定出该转速传感器的分辨率。配上适当的电路就可构成数字式转速表，并且 是非接触测量。 1输入轴：2转盘：3.小磁铁：4花尔传感器 图9-20霍尔式转速传感器的常用结构形式
·150· 的测量，而且还可利用霍尔元件或霍尔集成电路构成霍尔式转速传感器，实现对转速 的测量。 霍尔式转速传感器结构：霍尔式转速传感器有多种结构形式，图 9-20 给出了几种常 用的结构形式。 它通常由转盘、小铁磁及霍尔元件或霍尔集成传感器构成。当在圆盘上嵌装多块小 磁铁时，相邻两块磁铁的极性要相反，如图 9-20（d）所示。 霍尔式转速测量原理：用霍尔转速传感器测量转速时，将输入轴与被测量轴相连。 当被测转轴转动时，转盘及安装在上面的小磁铁随之一起转动。当转盘上的小磁铁经过 固定在转盘附近的霍尔集成传感器时，便可在霍尔传感器中产生一个电脉冲，经测量电 路检测出单位时间内的脉冲数，根据转盘上放置小磁铁的数量多少，便可计算出被测转 速。还可确定出该转速传感器的分辨率。配上适当的电路就可构成数字式转速表，并且 是非接触测量。 图 9-20 霍尔式转速传感器的常用结构形式