倾斜角度传感器

可按需求订购

霍尔式角度传感器采用差分式霍尔测量原理实现对旋转角度的高精度测量。配合特定的安装支架及连杆机构，可用于测量悬架高度、踏板位置及通用角位移等。

一、工作原理

1.1 霍尔效应的原理

霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔

（A.H.Hall,1855-1938）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。流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础。由霍尔 效应的原理知，霍尔电势的大小取决于：Rh 为霍尔常数，它与半导体材质有关；IC 为霍尔元件的偏置电流；B 为磁场强度；d 为半导体材料的厚度。对于一个给定的霍尔器件，Vh 将完全取决于被测的磁场强度B。

一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流IC 的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路，就会产生霍尔电流。一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出；若精度要求高，则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度，有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的坡莫合金；这类传感器的霍尔电势较大，但在0.05T 左右出现饱和，仅适用在低量限、小量程下使用。近年来，由于半导体技术的飞速发展，出现了各种类型的新型集成霍尔元件。这类元件可以分为两大类，一类是线性元件，另一类是开关类元件。

1.2 线性霍尔元件的原理

UGN350lT 是一种目前较常用的三端型线性霍尔元件。它由稳压器、霍尔发生器和放大器组成。用UGN350lT 可以十分方便地组成一台高斯计。其使用十分简单，先使B=0,记下表的示值VOH,再将探头端面贴在被测对象上，记下新的示值VOH1.ΔVOH=VOH1-VOH,如果ΔVOH>0, 说明探头端面测得的是N 极；反之为S 极。UGN3501T 的灵敏度为7V/T, 由此即可测出相应的被测磁感应强度B.如果采用数字电压表（DVM）， 可得图1 所示的线性高斯计。运放采用高精度运放CA3130.该电路的具体调零方式为：开启电源后，令B=0,调节W1 使DVM 的示值为零，然后用一块标准的钕铝硼磁钢（B=0.1T）贴在探头端面上，调节W2 使DVM 的示值为1V 即可。本高斯计检测时示值如果为-200mV,则探头端面检测的是S 极，磁场强度为0.02T.本高斯计也可用来测量交

变的磁场，不过DVM 应改为交流电压表。显然使用图1 的电路可以很方便地扩展普通数字万用表的功能。

用UGN3501T 还可以十分方便地组成如图2 所示的钳形电流表。将霍尔元件置于钳形冷轧硅钢片的空隙中，当有电流流过导线时，就会在钳形圆环中产生磁场，其大小正比于流过导线电流的安匝数；这个磁场作用于霍尔元件，感应出相应的霍尔电势，其灵敏度为7V/T, 经过运放μA741 调零，线性放大后送入DVM,组成数字式钳形电流表。该表的调试也十分简单：导线中的电流为零时，调节W

1、W2 使DVM 的示值为零。然后输入50A 的电流，调W3 使DVM 读数为5V;反向输入-50A 电流，数字表示值为-5V.反复调节W1、W2、W3,读数即可符合要求。本钳形电流表经实验，其灵敏度不小于0.1V/A,同样，本电流表也可用于交流电流的测量，将DVM 换成交流电压表即可，十分方便。

二、应用

? 自适应前照灯系统（AFS）

? 自动前大灯调光系统（ALS）

? 主动悬架系统

? 加速/减速踏板角度传感器

? 铁路倾斜角度测量

三、产品特点

? 非接触式测量方式

? 测量范围可按客户需求定制

? 比例模拟电压、PWM 输出方式

? 支持双路冗余输出方式

四、产品参数

4.1 环境特性

4.2 输出特性（工作温度范围内）

4.3 机械接口