霍尔效应
置于磁场中的导体(或半导体),当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向会产生电动势(霍尔电势),原因是电荷受到洛伦兹力的作用。
定向运动的电子除受到洛仑兹力外,还受到霍尔电场的作用,当fl=fE时,达到平衡,此时
基本特性
额定激励电流和***大允许激励电流当霍尔元件自身温升10度时所流过的激励电流以元件***大温升为限制所对应的激励电流
输入电阻和输出电阻激励电极间的电阻电压源内阻
不等位电势和不等位电阻当霍尔元件的激励电流为I时,若元件所处位置磁感应强度为零,此时测得的空载霍尔电势。不等位电势就是激励电流经不等位电阻所产生的电压。
寄生直流电势
霍尔电势温度系数
误差补偿
零点误差:
不等位电势:电极引出时偏斜,半导体的电阻特性(等势面倾斜)造成。激励电极接触不良。
寄生直流电势:由于霍耳元件是半导体,外接金属导线时,易引起PN节效应,当电流为交流电时,整个霍耳元件形成整流效应,PN节压降构成寄生直流电势,带来输出误差。
霍尔元件的温度补偿
误差原因:温度变化时,KH,Ri(输入电阻)变化
补偿办法
对温度引起的I进行补偿。采用恒流源供电。但只能减小由于输入电阻随温度变化所引起的激励电流的变化的影响。
对KHI乘积项同时进行补偿。采用恒流源与输入回路并联电阻。
传递矩阵
机械阻抗质量为m、弹簧刚度为k,阻尼系数为c的单自由度机械振动系统。设在力F作用下产生的振动速度和位移分别为v(图中即ν)和x,由此可列出力平衡方程电阻R、电感L和电容C组成的串联电路,设电源电压为u,回路电流为i、电荷为q。由此可列出电压平衡方程
这两个微分方程式虽然机电内容不同,但形式相同。因此,这两个系统为一对相似系统。一个系统可以根据求解它的微分方程来讨论其动态特性,故上述两相似系统的动态特性必然一致,可以实现机电模拟。一对相似系统
单自由度机械振动系统; RLC串联电路
在电路中存在着电阻抗,它是将电流与电压联系起来的一个参数,可以设想,如同电路中的电阻抗一样,假设机械系统存在“机械阻抗”ZM。类似于电系统,由第一个式子可得可见ZM是将机械系统 中某一点上的运动响 应与引起这个运动的力联系起来的一个参数。由此可得,作简谐运动的线性机械系统的机械阻抗的定义为机械阻抗ZM(复数)=激振力(复数)/运动响应(复数)
引用机械阻抗概念来分析机械系统的动态特性,就可以用简单的代数方法求得描述动态特性的传递函数,而不必求解微分方程。
测振传感器
磁电式传感器主要用于振动测量。其中惯性式传感器不需要静止的基座作为参考基准,它直接安装在振动体上进行测量,因而在地面振动测量及机载振动监视系统中获得了广泛的应用。
常用地测振传感器有动铁式振动传感器、圈式振动速度传感器等。
.测振传感器的应用
航空发动机、各种大型电机、空气压缩机、机床、车辆、轨枕振动台、化工设备、各种水、气管道、桥梁、高层建筑等,其振动监测与研究都可使用磁电式传感器。
测振传感器的工作特性
振动传感器是典型的集中参数m、k、c二阶系统。作为惯性(******)式测振传感器,要求选择较大的质量块m和较小的弹簧常数k。
这样,在较高振动频率下,由于质量块大惯性而近似相对大地静止。这时,振动体(同传感器壳体)相对质量块的位移y(输出)就可真实地反映振动体相对大地的振幅x(输入)。





