霍尔片压力传感器

1、应变片压力传感器原理与应用　　力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。　　在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构 　　如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理　　金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情

在工业、电力、牵引等领域，电压、电流及功率的计量是非常至关重要的。对于电压的计量，低压可以用电压表直接测量，如果测量高压就需要有电压互感器变压后进行测量。那么对于电流的测量交流直流电流很小时，可以用万用表直接串入电路测量，稍大点的(0-7000A以下)电流可以用分流器测量，但是这种方法测量精度低，隔离程度低，电流超过7000A以上时分流器就无法使用了。这里介绍一下测量电流的一种设备电流传感器，电流传感器是电流的一种新型设备，该设备采用霍尔检测原理具有测量精确度高、线性好、隔离程度高、安装更换简便等优点。逐渐取代比较笨重的电流互感器。电流传感器主要有霍尔直测试和霍尔检零式两种原理其中霍尔楂零式精度高但是电路复杂有功耗成本高，霍尔直测式电路简便，成本低安装件结。在此着重介绍一下直测试电流传感器。 一、霍尔电流传感器原理 霍尔元件在聚集磁路中检测到与原边电流成比例关系的磁通量后输出霍尔电压信号，经放大电路放大后输送到仪表显示或计算机采集来直观反映电流的大小。 二、霍尔元件的电原理 当霍尔元件的垂直方向加上一个磁场B，在原件上加上控制电流I，那么霍尔元件就有一个霍尔电压Uh输出，它们的关系式为Uh=kh·I·B，其中kh为霍尔元件的灵敏度，B为磁场轻度。

霍尔传感器是一种基于霍尔效应的器件，它能实现磁电转换，可用于检测磁场及其变化。霍尔效应虽然在1879年才被发现，但是直到20世纪50年代才出现了对其的应用，然而器件成本很高。1965年，人们开始将霍尔传感器集成进硅芯片中，从而促进了霍尔器件的应用。霍尔器件有许多优点。它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1MHz)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等的污染或腐蚀。 霍尔传感器作为核心检测元器件，其具有使用范围的广泛性、多样化、不可替代性等特点，各个行业对于霍尔传感器的各种电性能和抗外界因等都有一定的要求，如：电力机车、坦克、机床、油田、光伏、风电等相关行业，都要求元器件要耐低温、高温、强震、高潮湿等问题。目前市场上的电流传感器，很多产品都无法解决这样的问题，致使很多客户的设备无法高效的正常运转，带来的损失无法衡量、计算。　　鉴于目前客户的一系列要求，宁波锦澄电子有限公司推出一系列镀金焊针PCB霍尔电流传感器、霍尔电压传感器，很好的解决了目前市场上众多客户的需求。本次推出的镀金焊针闭环霍尔电流传感器包括以下型号：JCE6…25-TSNP、JCE6….25TSRNP，JCE25….50-151NP、JCE25-ANP等四种；闭环霍尔电压传感器为JCE-L25P。　　JCE镀金焊针PCB霍尔电流电压传感器一经推出已经广泛的在变频器、光伏汇流箱、变频调速、伺服系统、电动汽车、变频空调、液晶电视、军工电源等众多行业、设备上批量使用。并且完全替代进口传感器，在价格、周期、服务上具有一定的市场竞争力。 但由于霍尔传感器的成本较高，因此其应用领域基本锁定在汽车等高端市场，而对于需求量较大、对成本控制非常严格的消费电子市场则受到了成本的限制。相信随着技术的进一步发展，霍尔传感器走进手柄等消费电子应用领域将是大势所趋。