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国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
关于霍尔效应理论霍尔效应是由Edwin Hall于1879年在约翰霍普金斯大学通过实验发现的。由于当时有仪器可用,由于实验的微妙性质,从材料获得的电压低(以微伏为单位)。因此,在开发出合适的材料之前,在实验室之外不可能使用霍尔效应。半导体材料的发展为霍尔效应的实际应用制造了高质量的换能器。霍尔效应是指放置在磁场中的载流导体的相对边缘产生电压。当电流通过放置在磁场中的导体时,导体上会在垂直于磁场和电流的方向上产生电位差,其大小与电流和磁场成正比,这种现象被称为霍尔效应,它是许多磁场测量仪器和设备的基础。
用于流量测量的霍尔效应传感器。该腔室设有流体流入和流出的开口,流体流过这些开口。带有螺纹轴布置的弹簧加载桨使磁性组件朝向霍尔磁体来回移动。随着通过腔室的流速增加,弹簧加载的桨叶转动螺纹轴。因此,当轴转动时,磁性组件会向上升高,从而使传感器通电。当流量减少时,弹簧线圈会导致磁性组件下降。因此,换能器输出降低。整个布置经过校准,使得测得的电压和流速之间存在线性关系。在这种方法中,霍尔效应传感器用于确定浮子的高度,从而测量罐中的液位。下图说明了浮子和霍尔效应元件在罐中的布置。浮子附有一块磁铁,这样它的驱动就会改变离霍尔元件远近的磁场距离。