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国家标准GB/T7665-2005对传感器的定义是:“ 能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成 ”。传感器组成框图其中,敏感元件是指能直接感受或响应被测量的部分,输出与被测量有确定关系的物理量信号,如应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元件,它将被测压力转换成弹性膜片的变形。转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号,如应变式压力传感器中的应变片就是转换元件,它将弹性膜片在压力作用下的变形转换成应变片电阻值的变化。如果敏感元件直接输出电信号,则这种敏感元件同时兼为转换元件,如热电偶将温度变化直接转换成热电势输出。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用左手定则判断。在式(1)中:若保持控制电流Ic不变,在一定条件下,可通过测量霍尔电压推算出磁感应强度的大小,由此建立了磁场与电压信号的联系,根据这一关系式,人们研制了用于测量磁场的半导体器件即霍尔元件。
测量范围广泛:电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。即是一种典型的霍尔传感器实现定位应用---一个轮上的两个磁铁经过霍尔效应传感器。图示中的轮子,带有两个等距的磁铁,传感器上的电压在一个周期内将两次达到峰值。通常被用于计量车轮和轴的速度,例如在内燃机点火定时(正时)或转速表上。其在无刷直流电动机的使用,用来检测永磁铁的位置。