《磁电式传感器》课件.ppt

4.1 磁敏电阻传感器,磁阻效应：当一载流体置于磁场中，其电阻会随着磁场而变化磁阻效应方程：在只有电子参与导电的简单情况下磁敏电阻的灵敏度一般是非线性的，且受温度影响较大,半导体磁阻元件的温度特性不好。元件的电阻值在不大的温度变化范围内减小的很快。因此，在应用时，一般都要设计温度补偿电路。,4.2 磁敏二极管和磁敏三极管,磁敏二极管、三极管是继霍尔元件和磁敏电阻之后发展起来的新型磁电转换元件，它们具有磁灵敏度高，能识别磁场的极性、体积小、电路简单等特点，因而日益得到重视，并在检测、控制等方面得到应用,4.2.1 磁敏二极管,（a）结构（b）符号,4.2.1 磁敏二极管,当磁敏二极管未受到外界磁场作用时，外加正向偏压后，则有大量的空穴从P+-I结进入I区，同时也有大量电子从N+-I结进入I区。进入I区的空穴和电子大部分通过漂移和扩散运动到达对面的电极形成电流。少部分由于热运动进入r区而复合,4.2.1 磁敏二极管的结构原理,4.2.1 磁敏二极管的工作原理,4.2.2 磁敏二极管的主要特性,伏安特性,4.2.1 磁敏二极管的主要特性,磁电特性,4.2.1 磁敏二极管的主要特性,温度特性,4.2.1 磁敏二极管的测量电路,4.2.1 磁敏二极管的测量电路,4.2.2 磁敏三极管的结构原理,在弱P型或弱N型本征半导体上用合金法或扩散法制成发射极、基极和集电极。基区较长，有高复合速率的r区和本征I区。长基区分为运输基区和复合基区,磁敏三极管的工作原理,当磁敏三极管末受磁场作用时，由于基区宽度大于载流子有效扩散长度，大部分载流子通过e-I-b形成基极电流，少数载流子输入到c极。因而形成基极电流大于集电极电流的情况，使1,磁敏三极管的工作原理,当受到正向磁场(H+)作用时，由于磁场的 作用，洛仑兹力使载流子偏向发射结的一 侧，导致集电极电流显著下降,磁敏三极管的工作原理,当反向磁场(H-)作用时，在H-的作用下，载流子向集电极一侧偏转，使集电汲电流增大,H-,y,4.2.2 磁敏三极管的主要特性,伏安特性,不受磁场作用时,磁场为1kGs基极为3mA,4.2.2 磁敏三极管的主要特性,3BCM 磁敏三极管的磁电特性,磁灵敏度,4.2.2 磁敏三极管的主要特性,4.2.2 温度补偿,对于硅磁敏三极管因其具有负温度系数，可用正温度系数的普通硅三极管来补偿因温度而产生的集电极电流的漂移,4.2.3 温度补偿,锗磁敏二极管电流随温度升高而增加的这一特性，使其作为硅磁敏三极管的负载，从而当温度升高时，可补偿硅磁敏三极管的负温度漂移系数所引起的电流下降,4.2.3 温度补偿,采用两只特性一致、磁极相反的磁敏三极管组成的差动电路。这种电路既可以提高磁灵敏度，又能实现温度补偿，它是一种行之有效的温度补偿电路,磁敏二极管的应用,1 裂缝；2 磁敏管探头；3 铁芯；4 激励线圈；5 被测棒材,小节,电磁式传感器结构与工作原理霍尔元件霍尔效应 磁阻效应霍尔元件的误差和补偿磁敏二极管和磁敏三极管结构原理2，6，7,