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霍爾相位傳感器的研究開發(fā)

霍爾傳感器是目前使用廣泛的磁傳感器之一。它不僅可以用來測量磁場，還可用于測量電流、速度、位置、角度和轉(zhuǎn)速等物理量，在精密測量、工業(yè)自動化控制、汽車電子、家用電器等領域獲得廣泛應用。本課題是上海汽車工業(yè)科技發(fā)展會支持項目“相位傳感器的研究開發(fā)”的一部分，著重探討在研究開發(fā)霍爾相位傳感器組件過程中出現(xiàn)的理論性關鍵技術。

先簡要介紹了霍爾效應的基本原理，霍爾元件和霍爾集成電路的發(fā)展過程和近況。對Si雙極型霍爾開關集成電路的工作原理其中包括穩(wěn)壓電路、放大電路和觸發(fā)電路等進行了認真的分析和，重點研究了溫度補償、電阻修調(diào)等關鍵技術，成功完成了霍爾開關集成電路在工作溫度范圍內(nèi)(-40℃——+150℃)的溫度，并完成了Si雙極型霍爾開關集成電路的版圖設計。

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電阻應變式壓力傳感器

將電阻應變片粘貼在彈性元件特定表面上，當力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時，會導致元件應力和應變的變化，進而引起電阻應變片電阻的變化。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號的方式輸出，這就是電阻應變片傳感器的工作原理。

電阻應變片應用的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是 A/D 轉(zhuǎn)換和 CPU ）顯示或執(zhí)行機構(gòu)。

半導體應變片是利用半導體單晶硅的壓阻效應制成的一種敏感元件。半導體應變片需要粘貼在試件上測量試件應變或粘貼在彈元件上間接地感受被測外力。利用不同構(gòu)形的彈元件可測量各種物體的應力、應變、壓力、扭矩、加速度等機械量。半導體應變片與電阻應變片相比，具有靈敏系數(shù)高（約高 50～100倍）、機械滯后小、體積小、耗電少等優(yōu)點。

傳感器的作用（二）

4、壓力傳感器

作用：壓力傳感器主要以力學信號為媒介，把流量等參數(shù)與電信號聯(lián)系起來，可測量發(fā)動機的進氣壓力、氣缸壓力、大氣壓、油壓等，常用壓力傳感器可分為電容式、半導體壓阻式、差動變壓器式和表面彈性波式。

電容式多檢測負壓、液壓、氣壓，可測 20～100kPa 的壓力，動態(tài)響應快速敏捷，能抵御惡劣工作條件；壓阻式需要另設溫度補償電路，它常用于工業(yè)生產(chǎn)；相對于差動變壓器式不穩(wěn)定的數(shù)字輸出，表面彈性波式表現(xiàn)異，它小巧節(jié)能、靈敏可靠，受溫度影響小。

5、氣體濃度傳感器

作用：被用來檢測各種氣體濃度。比如氧傳感器，多在發(fā)動機排氣管中，用來評價空燃比。目前應用的有氧化鋯式和氧化鈦式。氧化鋯式更受歡迎，它能在一定溫度下將元件極板內(nèi)兩側(cè)氧濃度差化為濃差電動勢，成本低廉，而且測試結(jié)果受環(huán)境影響很小。

6、溫度傳感器

作用：溫度傳感器主要用于檢測動力系統(tǒng)和車內(nèi)的溫度，它使用了不同種類的電阻器：線繞式、熱敏式、熱偶式。線繞電阻式和熱偶電阻式精度比較高，但線繞電阻式響應不及時，熱偶電阻式不能單獨使用必須搭配放大器和冷端處理，而熱敏電阻式雖靈敏但線性差，使用溫度有限，因此三種傳感器各有優(yōu)劣。

7、爆燃傳感器

作用：它被安裝在發(fā)動機機體上，可檢測氣缸壓力、振動和燃燒噪聲，判斷發(fā)動機的爆燃程度，再通過調(diào)整點火來排除隱患。爆燃傳感器常用磁致伸縮式。