霍尔元件一般具有正温度系数
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霍尔传感器基础知识单选题100道及答案解析1. 霍尔传感器是基于()效应工作的。
A. 压电B. 热电C. 霍尔D. 光电答案:C解析:霍尔传感器是基于霍尔效应工作的。
2. 霍尔效应是指在()中,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差。
A. 半导体B. 绝缘体C. 导体D. 超导体答案:C解析:霍尔效应是在导体中产生的现象。
3. 霍尔传感器主要用于测量()。
A. 温度B. 压力C. 磁场D. 位移答案:C解析:霍尔传感器主要用于测量磁场。
4. 霍尔传感器输出的信号是()。
A. 模拟信号B. 数字信号C. 脉冲信号D. 交流信号答案:A解析:霍尔传感器输出的通常是模拟信号。
5. 影响霍尔传感器测量精度的因素不包括()。
A. 温度B. 磁场干扰C. 电源电压D. 光照强度答案:D解析:光照强度通常不是影响霍尔传感器测量精度的因素。
6. 霍尔传感器的灵敏度与()有关。
A. 材料性质B. 几何尺寸C. 工作温度D. 以上都是答案:D解析:霍尔传感器的灵敏度与材料性质、几何尺寸和工作温度都有关系。
7. 以下哪种材料不适合制作霍尔传感器()。
A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案:C解析:铜不具有明显的霍尔效应,不适合制作霍尔传感器。
8. 霍尔传感器的优点不包括()。
A. 精度高B. 响应速度快C. 结构复杂D. 可靠性高答案:C解析:霍尔传感器结构相对简单,不是复杂。
9. 霍尔传感器在测量直流磁场时,()。
A. 无需考虑磁场方向B. 需要考虑磁场方向C. 只适用于匀强磁场D. 只适用于非匀强磁场答案:B解析:测量直流磁场时需要考虑磁场方向。
10. 霍尔传感器的安装位置对测量结果()。
A. 无影响B. 有影响C. 影响很小D. 不确定解析:安装位置会影响霍尔传感器与磁场的相对关系,从而对测量结果有影响。
11. 霍尔传感器的输出电压与()成正比。
A. 输入电流B. 磁场强度C. 输入电流和磁场强度的乘积D. 输入电流和磁场强度的比值答案:C解析:霍尔传感器输出电压与输入电流和磁场强度的乘积成正比。
选择题1.码盘式传感器是建立在编码器的基础上的,它能够将角度转换为数字编码,是一种数字式的传感器。
码盘按结构可以分为接触式、__a__和__c__三种。
a.光电式b.磁电式c.电磁式d.感应同步器2. 改变电感传感器的引线电缆后,___c___。
a.不必对整个仪器重新标定b. 必须对整个仪器重新调零c. 必须对整个仪器重新标定d. 不必对整个仪器重新调零3.应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、__c__、__d__等。
a.测量范围的选择b.电源的选择c. 阻值的选择d. 尺寸的选择e.精度的选择f.结构的选择4.应变片绝缘电阻是指已粘贴的__b__应变片的之间的电阻值。
a.覆盖片与被测试件b.引线与被测试件c.基片与被测试件d.敏感栅与被测试件5.在光的作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,引起物体电阻率的变化,这种现象称为_d_。
a.磁电效应b.声光效应c.光生伏特效应d.光电导效应6.结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。
线圈套在铁芯上的,在铁芯与衔铁之间有一个空气隙,空气隙厚度为。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当外部作用力作用在传感器的运动部分时,衔铁将会运动而产生位移,使空气隙发生变化。
这种结构可作为传感器用于__c___。
a. 静态测量b. 动态测量c. 静态测量和动态测量d. 既不能用于静态测量,也不能用于动态测量7.4不属于测试系统的静特性。
(1)灵敏度(2)线性度(3)回程误差(4)阻尼系数8. 电阻应变片的输入为1。
(1)力(2)应变(3)速度(4)加速度9.结构型传感器是依靠3的变化实现信号变换的。
(1)本身物理性质(2)体积大小(3)结构参数(4)电阻值10.不能用涡流式传感器进行测量的是4。
(1)位移(2)材质鉴别(3)探伤(4)非金属材料11.变极距电容传感器的输出与输入,成1关系。
(1)非线性(2)线性(3)反比(4)平方12.半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是3。
2工作原理霍尔元件应用霍尔效应的半导体。
所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
霍尔电位差UH的基本关系为:UH=RHIB/d (1)RH=1/nq(金属)(2)式中RH――霍尔系数;n――单位体积内载流子或自由电子的个数;q――电子电量;I――通过的电流;B――垂直于I的磁感应强度;d――导体的厚度。
对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式和式(2)不同,此处从略。
由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。
利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。
如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。
若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。
[1]3元件特性1、霍尔系数(又称霍尔常数)RH在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。
另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。
2工作原理霍尔元件应用霍尔效应的半导体。
所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
霍尔电位差UH的基本关系为:UH=RHIB/d (1)RH=1/nq(金属)(2)式中RH――霍尔系数;n――单位体积内载流子或自由电子的个数;q――电子电量;I――通过的电流;B――垂直于I的磁感应强度;d――导体的厚度。
对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式和式(2)不同,此处从略。
由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。
利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。
如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。
若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。
[1]3元件特性1、霍尔系数(又称霍尔常数)RH在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。
另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。
电动车霍尔元件型号参数电动车霍尔元件是电动车中重要的传感器元件,用于检测电动车电机的转速和位置。
它通过测量磁场的变化来实现对电动车电机的控制和调节。
不同型号的电动车霍尔元件具有不同的参数,下面将介绍几种常见型号的电动车霍尔元件及其参数。
1. 型号A:型号A的电动车霍尔元件采用三线输出方式,具有以下参数:- 工作电压:3.3V-5V- 输出信号:低电平<0.5V,高电平>2.5V- 探测距离:0.5mm-2mm- 响应时间:1us- 工作温度:-40℃-150℃2. 型号B:型号B的电动车霍尔元件采用双线输出方式,具有以下参数:- 工作电压:3V-6V- 输出信号:高电平>3V,低电平<0.3V- 探测距离:1mm-5mm- 响应时间:2us- 工作温度:-20℃-85℃3. 型号C:型号C的电动车霍尔元件采用四线输出方式,具有以下参数:- 工作电压:4.5V-24V- 输出信号:高电平>3V,低电平<1V- 探测距离:2mm-10mm- 响应时间:3us- 工作温度:-40℃-125℃这些电动车霍尔元件的参数有所差异,可以根据电动车电机的具体要求选择合适的型号。
一般来说,型号A适用于转速较高的电动车电机,具有较高的灵敏度和响应速度;型号B适用于转速较低的电动车电机,具有较大的探测距离;型号C适用于工作环境温度较高的电动车电机,具有较高的耐温性能。
除了上述参数外,电动车霍尔元件还具有一些其他的特性:- 防水性能:电动车霍尔元件通常需要具备较好的防水性能,以适应复杂的工作环境。
- 抗干扰能力:电动车霍尔元件需要具备一定的抗干扰能力,以保证其正常工作不受外界干扰影响。
- 稳定性:电动车霍尔元件需要具备较好的稳定性,以保证长时间的可靠工作。
电动车霍尔元件的型号参数对于电动车电机的控制和调节非常重要。
在选择电动车霍尔元件时,需要根据电动车电机的具体要求和工作环境来确定合适的型号,并注意其工作电压、输出信号、探测距离、响应时间和工作温度等参数。
霍尔元件标准
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,可以用于测量磁场和电流。
以下是霍尔元件的主要参数:
1. 灵敏度:霍尔元件的输出电压与输入磁场强度的比值,单位为mV/mT。
2. 线性范围:输入的磁场强度在一定范围内,输出电压与输入磁场强度成线性关系。
3. 响应速度:霍尔元件对磁场变化的响应速度,单位为ms。
4. 温度稳定性:霍尔元件在不同温度下的输出电压变化率,单位为mV/℃。
5. 长期稳定性:霍尔元件在长时间工作后的输出电压变化率。
此外,霍尔元件还有不同的材料和尺寸可供选择,以满足不同的应用需求。
例如,常用的半导体材料N型硅、N型锗、锑化铟、砷化铟和不同比例亚
砷酸铟和磷酸铟组成的In型固溶体等。
其中N型锗容易加工,其霍尔常数、温度性能、输出线性都较好,应用非常普遍。
在使用霍尔元件时,需要注意以下几点:
1. 避免在强磁场或高温环境中使用,以免影响其性能。
2. 安装时要保证其与磁铁或导磁材料之间的气隙均匀,以免影响测量精度。
3. 在使用前应先进行校准,以确保测量结果的准确性。
4. 在使用过程中要定期检查其工作状态,及时发现并处理问题。
总之,选择合适的霍尔元件需要考虑其参数、应用环境和实际需求等因素。
6.1 磁电感应式传感器磁电感应式传感器又称电动势式传感器,是利用电磁感应原理将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。
磁通量的变化可以通过很多办法来实现,如磁铁与线圈之间作相对运动;磁路中磁阻的变化;恒定磁场中线圈面积的变化等,一般可将磁电感应式传感器分为磁力线而产生。
这类结构有动圈式和动铁式两种,如图所示。
磁铁与线圈相对运动使线圈切割磁力线,产生与运动速度d x/d t 成正比的感应电动势的可达2kHz左右。
6.1.2 变磁通式磁电感应传感器结构与工作原理变磁通式磁电感应传感器一般做成转速传感器,产生感应电动势的频率作为输出,而电动势的频率取决于磁通变化的频率。
式中:Z为齿轮齿数;电动势频率(Hz)。
这样当已知被测转轴带动椭圆形测量轮5在磁场气隙中等速转动,使气隙平均长度周期性地变化,因而磁路磁阻和磁通也同样周期性地变化,则在线圈3中产生感应电动势,其频率2.振动测量0.7kg 质量1.9工作线圈内阻mV ·s ·cm -45mm×160mm 外形尺寸0.1~1000可测振幅范围≤10%精度5g 最大可测加速度10~500Hz m k 1、8—圆形弹簧片;2—圆环形阻尼器;3—永久磁铁;4—铝架;5—心轴;6—工作线圈;7—壳体;9—引线6.1.3 磁电感应式传感器的应用1.转速测量当转轴不受扭矩时,两线圈输出信号相同,相位差为零。
当被测轴6.2 霍尔式传感器霍尔式传感器是基于一种传感器。
霍尔器件是一种磁传感器,用它们可以检测磁场及6.2.1 霍尔传感器的工作原理1.霍尔效应半导体薄片置于磁感应强度为BC DA磁感应强度B为零时的情况当有图示方向磁场B作用时作用在半导体薄片上的磁场强度霍尔效应演示BCDA当磁场垂直于薄片时,电子受到洛仑兹力的作用,向内、B方向的端面之间建立起霍尔电式中:2.霍尔元件霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片(一般为4经研磨抛光,然后用蒸发合金法或其他方法制作欧姆接触电极,(a) 霍尔元件外形(b)电路符号(c) 基本应用电路3.霍尔元件的主要特性及材料1) 霍尔元件的主要特性参数制所对应的激励电流称为最大允许激励电流。
《航空工程检测技术》课程辅导提纲军区空军自考办第一章检测与转换技术的理论基础一、内容提要1、检测与转换技术的概念:是指自动检测技术和自动装换技术的总称,是研究工程检测技术中信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术。
信息提取是指从自然界众多的被检查与测量量中提取有用的信息。
信息转换是将所提取的有用的信息进行电量转换。
信息处理是将变换后的电信号进行变换处理以获得最终的检测结果。
2、自动检测系统的概念:是指自动测量、自动诊断、自动计量以及信号自动处理等多单元的总称。
包括被测物理量、敏感元件、电子测量电路、及其输出单元。
3、传感器的概念:从被测参量中提取有价值信号的专用器件。
4、传感器的类型:A型结构——电量传感器;B型结构——电参数传感器;C型结构——电参数传感器;D型结构——差动结构型传感器。
5、差动结构型传感器与简单结构型传感器的区别:(1)差动电路所接受的信号是取+△y和-△y之差。
(2)灵敏度高,抗干扰能力强,线性度好。
6、误差的基本概念(1)等精度测量所谓等精度测量,是指在同一条件下所进行的一系列的重复测量。
这里强调的是二点,一是同一条件,二是不只一次的测量。
(2)非等精度测量与等精度测量相比,所谓非等精度的测量,指的是在检测过程中,其客观条件不能维持不变,使得多次测量的结果有较大的差异,影响了测量的精度。
(3)真值真值指被测量的本身所具有的真正值。
这种量具有时间和空间的含义,比如行星之间的相对运动等。
(4)实际值实际值是为了区别于真值、算术平均值的近似值而命名的。
工程上常把挡次更高的标准量器具所测得的值,当作“真值”。
为了使大家都明白这种值并非是真正的“真值”,所以给它命名为实际值。
7、示值由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。
8、测量误差测量误差是指被测量的实际值与用测量器具所测出来的数值之差,其大小与测量器具的精度等级有关。
9、误差的分类(1)按表示法分类绝对误差:绝对误差实际上就是示值和被测量真值的差值。