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在工农业生产领域,工厂的自动流水生产线,全自动加工设备,许多智能化的检测仪器设备,都大量地采用了各种各样的传感器,它们在合理化地进行生产,减轻人们的劳动强度,避免有害的作业发挥了巨大的作用。在家用电器领域,象全自动洗衣机、电饭褒和微波炉都离不开传感器。医疗卫生领域,电子脉博仪、体温计、医用呼吸机、超声波诊断仪、断层扫描(CT)及核磁共振诊断设备,都大量地使用了各种各样的传感技术。这些对改善人们的生活水平,提高生活质量和健康水平起到了重要的作用。在军事国防领域,各种侦测设备,红外夜视探测,雷达跟踪、的制导,没有传感器是实现的。在航空航天领域,空中管制、导航、飞机的飞行管理和自动驾驶,仪表着陆盲降系统,都需要传感器。人造卫星的遥感遥测都与传感器紧密相关。没有传感器,要实现这样的功能那是不可能的。
如下图所示,检测流动电流的方法大致可分为电阻检测型和磁场检测型。电阻检测型将分流电阻引发的电压降转换为电流。安装简单而且价廉物美,操作简单,但缺点是电阻上的功率损耗会产生较大的发热量。磁场检测型<有铁芯>根据电流线中流动的电流测量铁芯中产生磁场的大小,以此来测量电流值。这种方法无需接触,功率损耗较小,但铁芯较大,存在贴装面积大的课题。<无铁芯>利用霍尔效应将流动电流周围产生的磁场转换为电压(霍尔电压)进行测量,以此来测量电流值。因为霍尔效应产生的电压较小,所以IC由霍尔元件和放大电路构成。因为需要将电流引入IC内,所以会产生功率损耗。
用于流量测量的霍尔效应传感器。该腔室设有流体流入和流出的开口,流体流过这些开口。带有螺纹轴布置的弹簧加载桨使磁性组件朝向霍尔磁体来回移动。随着通过腔室的流速增加,弹簧加载的桨叶转动螺纹轴。因此,当轴转动时,磁性组件会向上升高,从而使传感器通电。当流量减少时,弹簧线圈会导致磁性组件下降。因此,换能器输出降低。整个布置经过校准,使得测得的电压和流速之间存在线性关系。在这种方法中,霍尔效应传感器用于确定浮子的高度,从而测量罐中的液位。下图说明了浮子和霍尔效应元件在罐中的布置。浮子附有一块磁铁,这样它的驱动就会改变离霍尔元件远近的磁场距离。