霍尔传感器测量铁磁材料.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划霍尔传感器测量铁磁材料　　重庆科技学院大学物理实验报告　　第个实验报告　　东北石油大学　　课程设计　　XX年7月16日　　任务书　　课程传感器课程设计　　题目探伤式传感器应用电路设计　　专业测控技术与仪器姓名刘师学号7主要内容：　　霍尔传感器无损探伤：应用在设备故障诊断、材料缺陷检测之中　　霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差其探伤原理是建立在铁磁性材料的高磁导率特性之上采用霍尔元件检测该泄漏磁场B的信号变化，可以有效地检测出缺陷存在基本要求：　　1、此霍尔传感器正常工作时能诊断设备故障　　2、此霍尔传感器正常工作时能检测材料缺陷　　主要参考资料：　　[1]陈杰.传感器与检测技术[M].北京.高等教育出版社.XX　　[2]郁有文.传感器原理与工程应用[M].西安电子科技大学出版社.XX　　[3]张福学.传感器电子学及其应用[M].北京.国防工业出版社.1990　　[4]吴光杰.传感器与检测技术[M].重庆大学出版社.XX　　完成期限—　　指导教师　　专业负责人　　XX年7月12日　　摘要霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，并且运用越来越广泛，且有许多优点，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，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，这与其结构和原理有很大的关联。

[1]用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用在利用霍尔传感器进行机械设备的无损探伤中，我们根据无损探伤原理，在理论的基础上，讨论了霍尔元件在获取漏磁场变化信号中的特点，设计出简易的无损探伤设备探讨提高探伤精度的技术措施，介绍在工程中的应用实例　　关键词：霍尔效应；原理；无损探伤；磁场；漏磁　　目录　　一、设计要求....................................................1　　1、功能及意义..................................................1　　2、国内外发展现状..............................................1　　二、设计方案及其特点.............................................2　　1、方案说明....................................................2　　2、方案论证....................................................3　　三、传感器工作原理...............................................3　　1、霍尔元件定义及其特点和制作..................................3　　2、霍尔元件电磁无损探伤原理....................................3　　四、电路的工作原理...............................................4　　五、单元电路设计、参数计算和器件选择.............................5　　1、单元电路设计................................................5　　2、参数计算....................................................6　　3、器件选择....................................................7　　六、总结.........................................................7　　探伤式传感器应用电路设计　　一、设计要求1、功能及意义　　霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。

后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件如果在输入端通入控制电流I，当有一磁场B穿过该器件感磁面，则在输出端出现霍尔电势UH在磁场力作用下，在金属或通电半导体中将产生霍耳效应，其输出电压与磁场强度成正比基于霍耳效应的霍耳传感器常用于测量磁场强度，其测量范围从100到几千奥斯特尽管人们早在1879年就知道了霍耳效应，但直到20世纪60年代末期，随着固态电子技术的发展，霍耳效应才开始被人们所应用　　2、国内外发展现状　　霍尔效应被发现100多年以来,它的应用发展经历了三个阶段：　　1.从霍尔效应的发现到20世纪40年代前期最初由于金属材料中的电子浓度很大而霍尔效应十分微弱所以没有引起人们的重视这段时期也有人利用霍尔效应制成磁场传感器，但实用价值不大，到了1910年有人用金属铋制成霍尔元件，作为磁场传感器。

但是，由于当时未找到更合适的材料，研究处于停顿状态[2]　　2.从20世纪40年代中期半导体技术出现之后，随着半导体材料、制造工艺和技术的应用，出现了各种半导体霍尔元件，特别是锗的采用推动了霍尔元件的发展，相继出现了采用分立霍尔元件制造的各种磁场传感器目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。