一种新型霍尔式角度传感器的研究
赵浩,冯浩,丁立军,程海玉
嘉兴学院, 浙江 嘉兴 314001
Research on a Novel Hall Angle Sensor
ZHAO Hao,FENG Hao,DING Li-jun,CHENG Hai-yu
Jiaxing University, Jiaxing, Zhejiang 314001, China
摘要 设计了一种新型霍尔式角度传感器,详细阐述了传感器的机械结构和工作原理,根据磁路定律和霍尔效应推导了传感器的输出特性,表明传感器工作时能够直接输出与旋转角度成正比的霍尔电势。由于霍尔传感器的输出采用差动式连接,不存在零点剩余电压。建立了传感器的有限元模型,对其工作时的磁场情况进行了仿真,验证了传感器测量原理的正确性。最后对传感器样机进行了特性测定,实验结果表明传感器的灵敏度约为105 mV/(°),线性误差约为0.12%,重复性误差约为0.19%。
关键词 ：
计量学 ,
角度传感器 ,
差动输出 ,
有限元模型 ,
霍尔效应
Abstract ：A new Hall angle sensor is designed, the mechanical structure and working principle of sensor are introduced in detail, and the output characteristics of the sensor are deduced according to magnetic circuit law and Hall effect, the derived results show that the sensor output Hall potential is proportional to the input angle, and there is no zero voltage for the output voltage of Hall sensor is differential. The finite element model of sensor is established, the magnetic field of sensor when in working are simulated, and the sensor measurement principle is verified. Finally, the output characteristics of sensor are measured, the experimental results show that the sensitivity of the sensor is about 105 mV/(°), the linear error is about 0.12%, the repeatability error is about 0.19%.
Key words ：
metrology
angle sensor
differential output
finite element model
Hall effect
收稿日期: 2016-12-09
发布日期: 2018-11-06
基金资助: 浙江省自然科学基金（LQ14E050007）;嘉兴市科技计划项目（2016AY13006）
通讯作者:
赵浩
E-mail: zhaohao204@163.com
作者简介 : 赵浩（1983-）,男,河北石家庄人,嘉兴学院讲师,研究方向为新结构传感器的设计与开发。zhaohao204@163.com
引用本文:
赵浩,冯浩,丁立军,程海玉. 一种新型霍尔式角度传感器的研究[J]. 计量学报, 2018, 39(6): 797-800.
链接本文:
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2018.06.08 或 http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2018/V39/I6/797
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