隨著社會的發(fā)展,傳統(tǒng)接觸式傳感器不斷顯露出局限性,為彌補(bǔ)接觸式傳感器的不足,霍爾傳感器得到大力發(fā)展,由于具備無觸點(diǎn),功耗小,結(jié)構(gòu)牢固,壽命長等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在電子控制系統(tǒng)中,如今,汽車霍爾傳感器取代傳統(tǒng)接觸式傳感器已成大勢所趨。
目前,由于我國汽車傳感器技術(shù)起步較晚,目前產(chǎn)業(yè)整體水平仍然較低,沒有形成系列化,配套化,尚未形成獨(dú)立產(chǎn)業(yè),霍爾傳感器尤其是高端汽車傳感器仍依賴進(jìn)口。
霍爾元件結(jié)構(gòu)主要可分以下三種:。
1.汽車一維霍爾傳感器,霍爾電流傳感器用于測量垂直于元件表面的磁場,噪聲低,穩(wěn)定性高。
2.汽車二維霍爾傳感器,在芯片上同時集成兩個一維霍爾元件,制成的霍爾傳感器就可以同時測量磁場同一平面的兩個分量,其最大優(yōu)點(diǎn)是測量角度幾乎不受永磁體位置的影響,允許比較大的封裝誤差和溫度波動。
3.汽車三維霍爾傳感器,在傳統(tǒng)的CMOS芯片表面沉積一層集磁材料,既可以感應(yīng)垂直方向,也可以感應(yīng)平行于芯片表面的磁場強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)360度測量,能額外放大霍爾元件區(qū)域內(nèi)的磁場,提高靈敏度。
優(yōu)化集成電路,則主要通過消除零位誤差和溫度補(bǔ)償,來有效提高汽車霍爾霍爾電流傳感器傳感器精度。
1.針對消除零位誤差,典型技術(shù)是冗余設(shè)計(jì),采用兩個相對偏置的霍爾元件并聯(lián),不等位電勢被抵消,有效提高霍爾傳感器精度,與其原理類似,還可采用4個霍爾元件并聯(lián),以及采用多個霍爾元件并聯(lián)。
2.針對溫度補(bǔ)償,一方面可以設(shè)置電阻等元件形成溫度補(bǔ)償電路,一方面可以在檢測用霍爾元件附近配置溫度監(jiān)控用霍爾元件,通過運(yùn)算電路進(jìn)行抵消霍爾電壓的溫度特性的運(yùn)算。
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器,霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種,這一現(xiàn)象是霍爾于1879年在研究金霍爾電流傳感器屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。
霍爾傳感器用途:霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法,通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型,載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
目前,人類社會正逐漸由工業(yè)化時代向信息化時代邁進(jìn).作為感知,采集,轉(zhuǎn)換,傳輸和處理各種信息必不可少的功能器件之傳感器.已成為與微機(jī)同等重要的技術(shù)工具,特別是霍爾效應(yīng)磁敏傳感器一問世.就因它的高可靠性.高靈敏度和好的溫度穩(wěn)定性.在工業(yè),軍事和科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,顯示了其強(qiáng)大的生命力。
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