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  perrywly 2008-12-18 00:00:00

  參考下： 進入21世紀(jì)后，特別在我國加入WTO后，國內(nèi)產(chǎn)品面臨巨大挑戰(zhàn)。各行業(yè)特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都急切需要應(yīng)用電子技術(shù)、自動控制技術(shù)進行改造和提升。例如紡織行業(yè)，溫濕度是影響紡織品質(zhì)量的重要因素，但紡織企業(yè)對溫濕度的測控手段仍很粗糙，十分落后，絕大多數(shù)仍在使用干濕球濕度計，采用人工觀測，人工調(diào)節(jié)閥門、風(fēng)機的方法，其控制效果可想而知。制藥行業(yè)里也基本如此。而在食品行業(yè)里，則基本上憑經(jīng)驗，很少有人使用濕度傳感器。值得一提的是，隨著農(nóng)業(yè)向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，許多農(nóng)民意識到必需擺脫落后的傳統(tǒng)耕作、養(yǎng)殖方式，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來應(yīng)付進口農(nóng)產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，并打進國外市場。各地建立了越來越多的新型溫室大棚，種植反季節(jié)蔬菜，花卉；養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的測控也日感迫切；調(diào)溫冷庫的大量興建都給溫濕度測控技術(shù)提供了廣闊的市場。我國已引進荷蘭、以色列等國家較先進的大型溫室四十多座，自動化程度較高，成本也高。國內(nèi)正在逐步消化吸收有關(guān)技術(shù)，一般先搞調(diào)溫、調(diào)光照，控通風(fēng)；第二步搞溫濕度自動控制及CO2測控。此外，國家糧食儲備工程的大量興建，對溫濕度測控技術(shù)提也提出了要求。 但目前，在濕度測試領(lǐng)域大部分濕敏元件性能還只能使用在通常溫度環(huán)境下。在需要特殊環(huán)境下測濕的應(yīng)用場合大部分國內(nèi)包括許多國外濕度傳感器都會“皺起眉頭”！例如在上面提到紡織印染行業(yè)，食品行業(yè)，耐高溫材料行業(yè)等，都需要在高溫情況下測量濕度。一般情況下，印染行業(yè)在紗錠烘干中，溫度能達到120攝氏度或更高溫度；在食品行業(yè)中，食物的烘烤溫度能達到80-200攝氏度左右；耐高溫材料，如陶瓷過濾器的烘干等能達到200攝氏度以上。在這些情況下，普通的濕度傳感器是很難測量的。 高分子電容式濕度傳感器通常都是在絕緣的基片諸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用絲網(wǎng)漏印或真空鍍膜工藝做出電極，再用浸漬或其它辦法將感濕膠涂覆在電極上做成電容元件。濕敏元件在不同相對濕度的大氣環(huán)境中，因感濕膜吸附水分子而使電容值呈現(xiàn)規(guī)律性變化，此即為濕度傳感器的基本機理。影響高分子電容型元件的溫度特性，除作為介質(zhì)的高分子聚合物的介質(zhì)常數(shù)ε及所吸附水分子的介電常數(shù)ε受溫度影響產(chǎn)生變化外，還有元件的幾何尺寸受熱膨脹系數(shù)影響而產(chǎn)生變化等因素。根據(jù)德拜理論的觀點，液體的介電常數(shù)ε是一個與溫度和頻率有關(guān)的無量綱常數(shù)。水分子的ε在T＝5℃時為78.36，在T＝20℃時為79.63。有機物ε與溫度的關(guān)系因材料而異，且不完全遵從正比關(guān)系。在某些溫區(qū)ε隨T呈上升趨勢，某些溫區(qū)ε隨T增加而下降。多數(shù)文獻在對高分子濕敏電容元件感濕機理的分析中認為：高分子聚合物具有較小的介電常數(shù)，如聚酰亞胺在低濕時介電常數(shù)為3.0一3.8。而水分子介電常數(shù)是高分子ε的幾十倍。因此高分子介質(zhì)在吸濕后，由于水分子偶極距的存在，大大提高了吸水異質(zhì)層的介電常數(shù)，這是多相介質(zhì)的復(fù)合介電常數(shù)具有加和性決定的。由于ε的變 化，使?jié)衩綦娙菰碾娙萘緾與相對濕度成正比。在設(shè)計和制作工藝中很難組到感濕特性全濕程線性。作為電容器，高分子介質(zhì)膜的厚度d和平板電容的效面積S也和溫度有關(guān)。溫度變化所引起的介質(zhì)幾何尺寸的變化將影響C值。高分子聚合物的平均熱線脹系數(shù)可達到 的量級。例如硝酸纖維素的平均熱線脹系數(shù)為108x10-5/℃。隨著溫度上升，介質(zhì)膜厚d增加，對C呈負貢獻值；但感濕膜的膨脹又使介質(zhì)對水的吸附量增加，即對C呈正值貢獻?？梢姖衩綦娙莸臏囟忍匦允芏喾N因素支配，在不同的濕度范圍溫漂不同；在不同的溫區(qū)呈不同的溫度系數(shù)；不同的感濕材料溫度特性不同?？傊?，高分子濕度傳感器的溫度系數(shù)并非常數(shù)，而是個變量。所以通常傳感器生產(chǎn)廠家能在-10-60攝氏度范圍內(nèi)是傳感器線性化減小溫度對濕敏元件的影響。 國外廠家比較優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品主要使用聚酰胺樹脂，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)概要為在硼硅玻璃或藍寶石襯底上真空蒸發(fā)制作金電極，再噴鍍感濕介質(zhì)材料（如前所述）形式平整的感濕膜，再在薄膜上蒸發(fā)上金電極.濕敏元件的電容值與相對濕度成正比關(guān)系，線性度約±2%。雖然，測濕性能還算可以但其耐溫性、耐腐蝕性都不太理想，在工業(yè)領(lǐng)域使用，壽命、耐溫性和穩(wěn)定性、抗腐蝕能力都有待于進一步提高。 陶瓷濕敏傳感器是近年來大力發(fā)展的一種新型傳感器。優(yōu)點在于能耐高溫，濕度滯后，響應(yīng)速度快，體積小，便于批量生產(chǎn)，但由于多孔型材質(zhì)，對塵埃影響很大，日常維護頻繁，時常需要電加熱加以清洗易影響產(chǎn)品質(zhì)量，易受濕度影響，在低濕高溫環(huán)境下線性度差，特別是使用壽命短，長期可靠性差，是此類濕敏傳感器迫切解決的問題。 當(dāng)前在濕敏元件的開發(fā)和研究中，電阻式濕度傳感器應(yīng)當(dāng)Z適用于濕度控制領(lǐng)域，其代表產(chǎn)品氯化鋰濕度傳感器具有穩(wěn)定性、耐溫性和使用壽命長多項重要的優(yōu)點，氯化鋰濕敏傳感器已有了五十年以上的生產(chǎn)和研究的歷史，有著多種多樣的產(chǎn)品型式和制作方法，都應(yīng)用了氯化鋰感濕液具備的各種優(yōu)點尤其是穩(wěn)定性Z強。 氯化鋰濕敏器件屬于電解質(zhì)感濕性材料，在眾多的感濕材料之中，首先被人們所注意并應(yīng)用于制造濕敏器件，氯化鋰電解質(zhì)感濕液依據(jù)當(dāng)量電導(dǎo)隨著溶液濃度的增加而下降。電解質(zhì)溶解于水中降低水面上的水蒸氣壓的原理而實現(xiàn)感濕。 氯化鋰濕敏器件的襯底結(jié)構(gòu)分柱狀和梳妝，以氯化鋰聚乙烯醇涂覆為主要成份的感濕液和制作金質(zhì)電極是氯化鋰濕敏器件的三個組成部分。多年來產(chǎn)品制作不斷改進提高，產(chǎn)品性能不斷得到改善，氯化鋰感濕傳感器其特有的長期穩(wěn)定性是其它感濕材料不可替代的，也是濕度傳感器Z重要的性能。在產(chǎn)品制作過程中，經(jīng)過感濕混合液的配制和工藝上的嚴(yán)格控制是保持和發(fā)揮這一特性的關(guān)鍵。 在國內(nèi)九純健科技依托于國家計量科學(xué)研究院、中科院自動化研究所、化工研究院等大型科研單位從事溫濕度傳感器產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)。選用氯化鋰感濕材料作為主攻方向，生產(chǎn)氯化鋰濕敏傳感器及相關(guān)變送器，自動化儀表等產(chǎn)品，在吸取了國內(nèi)外此項技術(shù)的成功經(jīng)驗的同時，努力克服傳統(tǒng)產(chǎn)品存在的各項弱點，取得實質(zhì)性進展。產(chǎn)品選用了Al2O3及SiO2陶瓷基片為襯底，基片面積大大縮小，采用特殊的工藝處理，耐濕性和粘覆性均大大提高。使用燒結(jié)工藝，在襯底集片上燒結(jié)5個9的工業(yè)純金制成的梳妝電極，氯化鋰感濕混合液使用新產(chǎn)品添加劑和固有成份混合經(jīng)過特殊的老化和涂覆工藝后，濕敏基片的使用壽命和長期穩(wěn)定性大大提高，特別是耐溫性達到了-40℃-120℃，以多片濕敏元件組合的獨特工藝，是傳感器感濕范圍為1%RH-98%RH，具備了15%RH范圍以下的測量性能，漂移曲線和感濕曲線均實現(xiàn)了較好的線性化水平，使?jié)穸妊a償?shù)靡苑奖銓嵤┎⑤^容易地保證了寬溫區(qū)的測濕精度。采用循環(huán)降溫裝置封閉系統(tǒng)，先對對被測氣體采樣，然后降溫檢測并確保濕度的恒定，使探頭耐溫范圍提高到600℃左右，大大增強了高溫下測濕的功能。成功解決了“高溫濕度測量”這一濕度測量領(lǐng)域難題?，F(xiàn)在，不采用任何裝置直接測量150度以內(nèi)環(huán)境中的濕度的分體式高溫型溫濕度傳感器JCJ200W已成功應(yīng)用在木材烘干，高低溫試驗箱等系統(tǒng)中。同時，JCJ200Y產(chǎn)品能耐溫高達600度，也已成功應(yīng)用在印染行業(yè)紗錠自動烘干系統(tǒng)、食品自動烘烤系統(tǒng)、特殊陶瓷材料的自動烘干系統(tǒng)、出口大型烘干機械等方面，并表現(xiàn)出良好的效果，為國內(nèi)自動化控制域填補了高溫濕度測量的空白，為我國工業(yè)化進程奠定了一定基礎(chǔ)。 傳感器論文： 低溫下壓阻式壓力傳感器性能的實驗研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌區(qū)水位測量記錄設(shè)備及安裝技術(shù) 摘要：水位測量施測簡單直觀，易于為廣大用水戶所接受而且便于自動觀測，因而在灌區(qū)水量計量乃至在整個灌區(qū)信息化建設(shè)中都占有十分重要的地位。目前我國灌區(qū)中水位監(jiān)測采用的傳感器依據(jù)輸出量的不同主要分為模擬傳感.... 主成分分析在空調(diào)系統(tǒng)傳感器故障檢測與診斷中的應(yīng)用研究 摘要 本文闡述了用主成分分析法進行系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)建模和傳感器故障檢測、故障診斷、故障重構(gòu)及確定Z優(yōu)主成分數(shù)的原理。用主成分分析法對空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)中的四類傳感器故障進行檢測方法。結(jié)果表明：主成.... 透光脈動傳感器的影響因素研究 摘要：通過試驗研究和總結(jié)生產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)驗，對透光脈動傳感器的影響因素進行了分析，并提出了其Z優(yōu)工作參數(shù)。光源宜選擇波長為860nm的激光二極管；傳感器的管徑根據(jù)使用目的確定，試驗研究一般選用1~3mm，生.... 生物傳感器的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用 摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對其發(fā)展前景及市場化作了預(yù)測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料.... 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器接口 汽車環(huán)境對電子產(chǎn)品而言是非?？量痰模喝魏芜B接到12V電源上的電路都必須工作在9V至16V的標(biāo)稱電壓范圍內(nèi)，其它需要迫切應(yīng)對的問題包括負載突降、冷車發(fā)動、電池反向、雙電池助推、尖峰信號、噪聲和極寬的溫度.... 用于電容傳感器接口的模擬前端元件 因為采用了傳統(tǒng)機械開關(guān)，用戶使用電容傳感器接口的方式直接與各種工作條件下(可靠性)接觸傳感器的響應(yīng)度(員敏度)梧關(guān)。本文將介紹一些通用電容傳感器模擬前端測量方法 靈敏度 電容傳感器的靈敏度是由其物理結(jié).... 智能傳感器與現(xiàn)代汽車電子 現(xiàn)代汽車電子從所應(yīng)用的電子元器件到車內(nèi)電子系統(tǒng)的架構(gòu)均已進入了一個有本質(zhì)性提高的新階段。其中Z有代表性的核心器件之一就是智能傳感器。 一、汽車電子操控和安全系統(tǒng)談起 近幾年來我國汽車工業(yè)增長迅速，發(fā)展.... 霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛的應(yīng)用。本文簡要介紹其工作原理， 產(chǎn)品特性及其典型應(yīng)用。 霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。 霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高（可達μm級）。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達－55℃～150℃。 按照霍爾器件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件 和 霍爾開關(guān)器件 。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。 按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為:直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。 一 霍爾器件的工作原理 在磁場作用下，通有電流的金屬片上產(chǎn)生一橫向電位差如圖1所示： 這個電壓和磁場及控制電流成正比： VH＝K╳｜H╳IC｜ 式中VH為霍爾電壓，H為磁場，IC為控制電流，K為霍爾系數(shù)。 在半導(dǎo)體中霍爾效應(yīng)比金屬中顯著，故一般霍爾器件是采用半導(dǎo)體材料制作的。 用霍爾器件，可以進行非接觸式電流測量，眾所周知，當(dāng)電流通過一根長的直導(dǎo)線時，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，這一磁場可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進行檢測，由于磁場與霍爾器件的輸出有良好的線性關(guān)系，因此可利用霍爾器件測得的訊號大小，直接反應(yīng)出電流的大小，即： I∞B∞VH 其中I為通過導(dǎo)線的電流，B為導(dǎo)線通電流后產(chǎn)生的磁場，VH為霍爾器件在磁場B中產(chǎn)生的霍爾電壓、當(dāng)選用適當(dāng)比例系數(shù)時，可以表示為等式?；魻杺鞲衅骶褪歉鶕?jù)這種工作原理制成的。 二 霍爾傳感器的應(yīng)用 1 霍爾接近傳感器和接近開關(guān) 在霍爾器件背后偏置一塊磁體，并將它們和相應(yīng)的處理電路裝在一個殼體內(nèi)，做成一個探頭，將霍爾器件的輸入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來，構(gòu)成如圖1所示的接近傳感器。它們的功能框見圖19。(a)為霍爾線性接近傳感器，(b)為霍爾接近開關(guān)。 圖1 霍爾接近傳感器的外形圖 a)霍爾線性接近傳感器 (b)霍爾接近開關(guān) 圖2 霍爾接近傳感器的功能框圖 霍爾線性接近傳感器主要用于黑色金屬的自控計數(shù)，黑色金屬的厚度檢測、距離檢測、齒輪數(shù)齒、轉(zhuǎn)速檢測、測速調(diào)速、缺口傳感、張力檢測、棉條均勻檢測、電磁量檢測、角度檢測等。 霍爾接近開關(guān)主要用于各種自動控制裝置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自動計數(shù)、各種計數(shù)、各種流程的自動銜接、液位控制、轉(zhuǎn)速檢測等等。3.2.7霍爾翼片開關(guān) 霍爾翼片開關(guān)就是利用遮斷工作方式的一種產(chǎn)品，它的外形如圖20所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理示于圖21。 圖3 霍爾翼片開關(guān)的外形圖 2 霍爾齒輪傳感器 如圖4所示，新一代的霍爾齒輪轉(zhuǎn)速傳感器，廣泛用于新一代的汽車智能發(fā)動機，作為點火定時用的速度傳感器，用于ABS（汽車防抱死制動系統(tǒng)）作為車速傳感器等。 在ABS中，速度傳感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意圖如圖23所示。圖中，1是車速齒輪傳感器；2是壓力調(diào)節(jié)器；3是控制器。在制動過程中，控制器3不斷接收來自車速齒輪傳感器1和車輪轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的脈沖信號并進行處理，得到車輛的滑移率和減速信號，按其控制邏輯及時準(zhǔn)確地向制動壓力調(diào)節(jié)器2發(fā)出指令，調(diào)節(jié)器及時準(zhǔn)確地作出響應(yīng)，使制動氣室執(zhí)行充氣、保持或放氣指令，調(diào)節(jié)制動器的制動壓力，以防止車輪抱死，達到抗側(cè)滑、甩尾，提高制動安全及制動過程中的可駕馭性。在這個系統(tǒng)中，霍爾傳感器作為車輪轉(zhuǎn)速傳感器，是制動過程中的實時速度采集器，是ABS中的關(guān)鍵部件之一。 在汽車的新一代智能發(fā)動機中，用霍爾齒輪傳感器來檢測曲軸位置和活塞在汽缸中的運動速度，以提供更準(zhǔn)確的點火時間，其作用是別的速度傳感器難以代替的，它具有如下許多新的優(yōu)點。 （1）相位精度高，可滿足0.4°曲軸角的要求，不需采用相位補償。 （2）可滿足0.05度曲軸角的熄火檢測要求。 （3）輸出為矩形波，幅度與車輛轉(zhuǎn)速無關(guān)。在電子控制單元中作進一步的傳感器信號調(diào)整時，會降低成本。 用齒輪傳感器，除可檢測轉(zhuǎn)速外，還可測出角度、角速度、流量、流速、旋轉(zhuǎn)方向等等。 圖4 霍爾速度傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1. 車輪速度傳感器2.壓力調(diào)節(jié)器3.電子控制器 2. 圖4 ABS氣制動系統(tǒng)的工作原理示意圖 3 旋轉(zhuǎn)傳感器 按圖5所示的各種方法設(shè)置磁體，將它們和霍爾開關(guān)電路組合起來可以構(gòu)成各種旋轉(zhuǎn)傳感器?；魻栯娐吠姾?，磁體每經(jīng)過霍爾電路一次，便輸出一個電壓脈沖。 (a)徑向磁極(b)軸向磁極(c)遮斷式 圖5 旋轉(zhuǎn)傳感器磁體設(shè)置 由此，可對轉(zhuǎn)動物體實施轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、角度、角速度等物理量的檢測。在轉(zhuǎn)軸上固定一個葉輪和磁體，用流體（氣體、液體）去推動葉輪轉(zhuǎn)動，便可構(gòu)成流速、流量傳感器。在車輪轉(zhuǎn)軸上裝上磁體，在靠近磁體的位置上裝上霍爾開關(guān)電路，可制成車速表，里程表等等，這些應(yīng)用的實例如圖25所示。 圖6的殼體內(nèi)裝有一個帶磁體的葉輪，磁體旁裝有霍爾開關(guān)電路，被測流體從管道一端通入，推動葉輪帶動與之相連的磁體轉(zhuǎn)動，經(jīng)過霍爾器件時，電路輸出脈沖電壓，由脈沖的數(shù)目，可以得到流體的流速。若知管道的內(nèi)徑，可由流速和管徑求得流量?；魻栯娐酚呻娎|35來供電和輸出。 圖6 霍爾流量計 由圖7可見，經(jīng)過簡單的信號轉(zhuǎn)換，便可得到數(shù)字顯示的車速。 利用鎖定型霍爾電路，不僅可檢測轉(zhuǎn)速，還可辨別旋轉(zhuǎn)方向，如圖27所示。 曲線1對應(yīng)結(jié)構(gòu)圖（a），曲線2對應(yīng)結(jié)構(gòu)圖(b)，曲線3對應(yīng)結(jié)構(gòu)圖(c)。 圖7 霍爾車速表的框圖 圖8 利用霍爾開關(guān)鎖定器進行方向和轉(zhuǎn)速測定 4 在大電流檢測中的應(yīng)用 在冶金、化工、超導(dǎo)體的應(yīng)用以及高能物理（例如可控核聚變）試驗裝置中都有許多超大型電流用電設(shè)備。用多霍爾探頭制成的電流傳感器來進行大電流的測量和控制，既可滿足測量準(zhǔn)確的要求，又不引入插入損耗，還免除了像使用羅果勘斯基線圈法中需用的昂貴的測試裝置。圖9示出一種用于DⅢ－D托卡馬克中的霍爾電流傳感器裝置。采用這種霍爾電流傳感器，可檢測高達到300kA的電流。 圖9（a）為G－10安裝結(jié)構(gòu)，ZX為電流匯流排，(b)為電纜型多霍爾探頭，(c)為霍爾電壓放大電路。 (a)G?10安裝結(jié)構(gòu)(b)電纜型多霍爾探頭(c)霍爾電壓放大電路 圖9 多霍爾探頭大電流傳感器 圖10霍爾鉗形數(shù)字電流表線路示意圖 圖11霍爾功率計原理圖 (a)霍爾控制電路 (b)霍爾磁場電路 圖12霍爾三相功率變送器中的霍爾乘法器 圖13霍爾電度表功能框圖 圖14霍爾隔離放大器的功能框圖 5 霍爾位移傳感器 若令霍爾元件的工作電流保持不變，而使其在一個均勻梯度磁場中移動，它輸出的霍爾電壓VH值只由它在該磁場中的位移量Z來決定。圖15示出3種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)及其與霍爾器件組成的位移傳感器的輸出特性曲線，將它們固定在被測系統(tǒng)上，可構(gòu)成霍爾微位移傳感器。從曲線可見，結(jié)構(gòu)（b）在Z<2mm時，VH與Z有良好的線性關(guān)系，且分辨力可達1μm，結(jié)構(gòu)（C）的靈敏度高，但工作距離較小。 圖15 幾種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)和幾種霍爾位移傳感器的靜態(tài)特性 用霍爾元件測量位移的優(yōu)點很多：慣性小、頻響快、工作可靠、壽命長。 以微位移檢測為基礎(chǔ)，可以構(gòu)成壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、機械振動、加速度、重量、稱重等霍爾傳感器。 6 霍爾壓力傳感器 霍爾壓力傳感器由彈性元件，磁系統(tǒng)和霍爾元件等部分組成，如圖16所示。在圖16中，（a）的彈性元件為膜盒，(b)為彈簧片，(c)為波紋管。磁系統(tǒng)Z好用能構(gòu)成均勻梯度磁場的復(fù)合系統(tǒng)，如圖29中的(a)、(b)，也可采用單一磁體，如（c）。加上壓力后，使磁系統(tǒng)和霍爾元件間產(chǎn)生相對位移，改變作用到霍爾元件上的磁場，從而改變它的輸出電壓VH。由事先校準(zhǔn)的p～f(VH)曲線即可得到被測壓力p的值。 圖16 幾種霍爾壓力傳感器的構(gòu)成原理 7 霍爾加速度傳感器 圖17示出霍爾加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理和靜態(tài)特性曲線。在盒體的O點上固定均質(zhì)彈簧片S，片S的中部U處裝一慣性塊M，片S的末端b處固定測量位移的霍爾元件H，H的上下方裝上一對永磁體，它們同極性相對安裝。盒體固定在被測對象上，當(dāng)它們與被測對象一起作垂直向上的加速運動時，慣性塊在慣性力的作用下使霍爾元件H產(chǎn)生一個相對盒體的位移，產(chǎn)生霍爾電壓VH的變化?？蓮腣H與加速度的關(guān)系曲線上求得加速度。 圖17 霍爾加速度傳感器的結(jié)構(gòu)及其靜態(tài)特性 三 小結(jié) 目前霍爾傳感器已從分立元件發(fā)展到了集成電路的階段，正越來越受到人們的重視，應(yīng)用日益廣泛。

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