傳感器模型建立

   霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的傳感器，其物理特性用公式表示為

     UH= KHIB    （16-1）

   式中，U。為霍爾電壓；KH為霍爾元件靈敏度；，為控制電流；B為垂直于霍爾元件表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

   兩塊相對(duì)放置的磁鐵間形成磁場(chǎng)，ADM202EARN當(dāng)物體在沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于在一定的測(cè)量范圍內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度與位移的關(guān)系是近似線性的，所以輸出電壓與位移也存在線牲關(guān)系。

   圖16—1所示為實(shí)際霍爾傳感器測(cè)量位移的特性，可見當(dāng)位移在-0.6~0.6mm之間時(shí)，電壓一位移關(guān)系近似線性。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，由于實(shí)際數(shù)據(jù)是經(jīng)過放大后的數(shù)據(jù)，所以在擬合前要將數(shù)據(jù)除以放大倍數(shù)。擬合后的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

    UH =151. 7155X    (16-2)

   式中，UH為霍爾元件輸出電壓，單位為mV,X為被測(cè)位移量，單位為mm。

   由以上分析可知，霍爾位移傳感器只在很小的范圍內(nèi)呈線性，所以它是用來測(cè)量微小位移的。在Multisim中建立的霍爾傳感器模型如圖16 -2所示（圖中1、2為激勵(lì)電極，3、4為霍爾電極），它的測(cè)量范圍是-0.6~0.6mm。在圖中V．可模擬位移，壓控電壓源V，模擬霍爾元件隨位移而變化的輸出電壓UH。