霍爾元件及其應(yīng)用5

1、霍爾元件及其應(yīng)用（五） 霍爾元件及其應(yīng)用（五）3.2.10.5 霍爾液位傳感器 圖 33 示出兩種霍爾液位檢測(cè)裝置。圖(a)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，霍爾器件裝在容器外面，永磁體支在浮子上，隨著液位變化，作用到霍爾器件上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度改變，從而可測(cè)得液位。圖(b)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。 在圖 33(b)中，15 是一個(gè)中空的非磁材料的管子，浮子 19 套在管子 15外，可上下滑動(dòng)，在 19 的上端放著永磁 21，霍爾器件及其饋線和一根

2、沖了許多孔的柔性帶在一起，吊在管子 15 內(nèi)。多孔柔性帶像電影膠片一樣，用絞盤 39 絞動(dòng)，使之上下移動(dòng)。當(dāng)柔性帶帶著的霍爾器件接近浮子上的磁體 21 時(shí)，霍爾器件將輸出霍爾電壓，校準(zhǔn)霍爾電壓和浮子位置的關(guān)系，即可由所得的霍爾電壓得到容器中液體的液位。用這種裝置可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)檢測(cè)。 用霍爾液位傳感器檢測(cè)液位時(shí)，因霍爾器件在液體之外，且系無接觸傳感，在檢測(cè)過程中不產(chǎn)生火花，且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量，因此，可用來檢測(cè)易燃、易爆、有腐蝕性和有毒的

3、液體的液位和容器中的液體存量，在石油、化工、醫(yī)藥、交通運(yùn)輸中有廣泛的用途。盡管目前已有許多不同工作原理的液位計(jì)出現(xiàn)，但對(duì)上述各種危險(xiǎn)液體的液位實(shí)測(cè)表明，霍爾液位傳感器是其中最好的檢測(cè)方法和裝置之一。 3.2.10.6 基于位移傳感的霍爾流量計(jì) 因?yàn)榛魻柶骷妮敵鲭妷号c加在它上面的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及流過其中的工作電流的乘積成比例，是一個(gè)具有乘法器功能的器件，因而可用它檢測(cè)電功率，構(gòu)成具有各種特殊功能的霍爾功率計(jì)和霍爾電度表。 由輸入的電信號(hào)建

4、立的磁場(chǎng)，經(jīng)霍爾器件的作用，實(shí)現(xiàn)了磁電變換后，又變成電信號(hào)輸出，這一變換實(shí)現(xiàn)了輸入－輸出信號(hào)間的電隔離，由此可構(gòu)成隔離放大器、隔離耦合器等許多新型產(chǎn)品。 3.2.11.1 霍爾電流傳感器 霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 35 所示。用一環(huán)形導(dǎo)磁材料作成磁芯，套在被測(cè)電流流過的導(dǎo)線上，將導(dǎo)線中電流感生的磁場(chǎng)聚集起來，在磁芯上開一氣隙，內(nèi)置一個(gè)霍爾線性器件，器件通電后，便可由它的霍爾輸出電壓得到導(dǎo)線中流通的電流。圖 35（a）所示的傳感器用于測(cè)量

5、電流強(qiáng)度較小的電流，圖 35(b)所示的傳感器用于檢測(cè)較大的電流。 實(shí)際的霍爾電流傳感器有兩種構(gòu)成形式，即直接測(cè)量式和零磁通式。 3.2.11.1.1 直接測(cè)量式霍爾電流傳感器 將圖 35 中霍爾器件的輸出（必要時(shí)可進(jìn)行放大）送到經(jīng)校準(zhǔn)的顯示器上，即可由霍爾輸出電壓的數(shù)值直接得出被測(cè)電流值。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果的精度和線性度都較高?？蓽y(cè)直流、交流和各種波形的電流。但它的測(cè)量范圍、帶寬等受到一定的限制。在這種應(yīng)用中，霍爾器件