Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Датчик Холла представляет собой магнитоэлектрический полупроводниковый прибор, основанный на использовании эффекта Холла, На рис.2 показаны схемы включения датчика Холла.
Напряжение, подаваемое на управляющие электроды U1, называется входным напряжением датчика Холла, а сопротивление R1 между этими электродами называется входным сопротивлением.
Величина этого сопротивления при отсутствии магнитного поля определяется по формуле , (10)
где р — удельное сопротивление полупроводника.С ростом напряженности магнитного поля входное сопротивление увеличивается. Напряжение между двумя другими (холловскими) контактами называется выходным и обозначается U2 (рис. 2). Сопротивление между холловскими контактами называется выходным и обозначается R2. Величина его при отсутствии магнитного поля определяется выражением . (11)
Здесь не учтена неравномерность распределения тока по сечению датчика. Выходное сопротивление, так же как и входное, с увеличением магнитного поля растет.На рис. 3 приведено семейство вольт-амперных характеристик датчика для одного и того же значения входного тока и для нескольких значений индукции магнитного поля. С возрастанием поля крутизна возрастает вследствие того, что возрастает внутреннее сопротивление датчика R2.Одной из важных характеристик датчика, позволяющей оценить его эффективность, является коэффициент передачи К. Он определяется как отношение выходного напряжения к входному при заданном значении управляющего магнитного поля:
. (12)Учитывая выражения (8), (6) и что I1 = U1/R1, можно найти коэффициент передачи: . (13)Коэффициент передачи с увеличением индукции магнитного поля возрастает.Обычно датчик э. д. с. Холла работает на внешнюю нагрузку. Схема включения показана на рис. 2 (нижний рисунок). Подводимая к датчику мощность от внешнего источника тока равна (14) Ток, протекающий в выходной цепи датчика Холла, ;(15) где RН — сопротивление нагрузки. Мощность, отдаваемая в нагрузку, . (16) При согласовании выходного сопротивления и нагрузки достигается максимальная мощность, отдаваемая в нагрузку, . (17) Учитывая (6), получим (18) Максимальная отдаваемая мощность ограничивается предельно допустимой мощностью рассеяния на датчике. Коэффициент полезного действия датчика Холла определяется как отношение мощности, отдаваемой в нагрузку РН к мощности на его входе: .
При согласованной нагрузке, учитывая (12) и (16), к. п. д. датчика
(19)
К. п. д. датчика Холла обычно не превышает 20%. Величина его не зависит от входного тока.
Для увеличения э. д: с. Холла и выходной мощности необходима увеличивать входную мощность.
Важной характеристикой датчика Холла является чувствительность g. Определяется она как э. д. с., возникающая на холловских контактах при единичном управляющем токе и единичном значении магнитной индукции:
(20)
Выражение (6) с учетом (18) примет вид
(21)
Важным параметром датчика Холла является отношение, характеризующее э. д. с. Холла, приходящееся на единицу магнитной индукции. Этот параметр называется магнитной чувствительностью:
(22)
Дата публикования: 2015-02-20; Прочитано: 837 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!