霍爾器件的應(yīng)用

3.2.10 霍爾位移傳感器 

若令霍爾元件的工作電流保持不變，而使其在一個(gè)均勻梯度磁場(chǎng)中移動(dòng)，它輸出的霍爾電壓VH值只由它在該磁場(chǎng)中的位移量Z來(lái)決定，可構(gòu)成霍爾微位移傳感器。

用霍爾元件測(cè)量位移的優(yōu)點(diǎn)很多：慣性小、頻響快、工作可靠、壽命長(zhǎng)。 

以微位移檢測(cè)為基礎(chǔ)，可以構(gòu)成壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、機(jī)械振動(dòng)、加速度、重量、稱重等霍爾傳感器。 

3．2．10．1 霍爾壓力傳感器 

霍爾壓力傳感器由彈性元件，磁系統(tǒng)和霍爾元件等部分組。磁系統(tǒng)ZUI好用能構(gòu)成均勻梯度磁場(chǎng)的復(fù)合系統(tǒng)。加上壓力后，使磁系統(tǒng)和霍爾元件間產(chǎn)生相對(duì)位移，改變作用到霍爾元件上的磁場(chǎng)，從而改變它的輸出電壓VH。由事先校準(zhǔn)的p～f(VH)曲線即可得到被測(cè)壓力p的值。 

3.2.10.2 霍爾應(yīng)力檢測(cè)裝置 

用來(lái)進(jìn)行土壤和砂子與鋼界面上的法向和切向應(yīng)力檢測(cè)的霍爾傳感器裝置。檢測(cè)儀器上用鋼作成上下兩個(gè)塊子，它們之間有兩條較細(xì)的梁支撐，在鋼下塊上置一銷柱，銷上貼兩對(duì)永磁體，形成均勻梯度磁場(chǎng)，在上塊上貼兩個(gè)霍爾傳感器，受剪切力作用后，支撐梁發(fā)生形變，使霍爾傳感器和磁場(chǎng)間發(fā)生位移，使傳感器輸出發(fā)生變化。由霍爾傳感器的輸出可從事先校準(zhǔn)的曲線上查得與該裝置相接的砂或土受到的剪切應(yīng)力。 

將磁體固定在受力后產(chǎn)生形變的膜片上，霍爾傳感器固定在一桿上。檢測(cè)原理同上。應(yīng)用檢測(cè)壓應(yīng)力的原理，可構(gòu)成檢測(cè)重量的裝置，稱作霍爾稱重傳感器。 

3.2.10.3 霍爾加速度傳感器 

霍爾加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理和靜態(tài)特性曲線。在盒體的O點(diǎn)上固定均質(zhì)彈簧片S,片S的中部U處裝一慣性塊M，片S的末端b處固定測(cè)量位移的霍爾元件H，H的上下方裝上一對(duì)永磁體，它們同極性相對(duì)安裝。盒體固定在被測(cè)對(duì)象上，當(dāng)它們與被測(cè)對(duì)象一起作垂直向上的加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性塊在慣性力的作用下使霍爾元件H產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)盒體的位移，產(chǎn)生霍爾電壓VH的變化。可從VH與加速度的關(guān)系曲線上求得加速度。 

霍爾加速度傳感器的結(jié)構(gòu)及其靜態(tài)特性 

3.2.10.4 霍爾振動(dòng)傳感器 

霍爾機(jī)械振動(dòng)傳感器。霍爾元件置于磁系統(tǒng)中。當(dāng)觸頭靠在被測(cè)物體上時(shí)，經(jīng)頂桿，固定在非磁性材料的平板使霍爾元件在磁場(chǎng)中按被測(cè)物的振動(dòng)頻率振動(dòng)，霍爾元件輸出的霍爾電壓的頻率和幅度反映了被測(cè)物的振動(dòng)規(guī)律。 

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，在現(xiàn)代電子裝置中，上述應(yīng)力、壓力、加速度、振動(dòng)等傳感器所得數(shù)據(jù)，都可經(jīng)微機(jī)進(jìn)行處理后直接顯示出被測(cè)量數(shù)據(jù)或?qū)⒈粶y(cè)量數(shù)據(jù)供各種控制系統(tǒng)使用。
霍爾元件及其應(yīng)用（五） 


3.2.10.5霍爾液位傳感器 

霍爾液位檢測(cè)裝置。有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，霍爾器件裝在容器外面，永磁體支在浮子上，隨著液位變化，作用到霍爾器件上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度改變，從而可測(cè)得液位。有的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。