《傳感器技術(shù)及應(yīng)用(全彩)》工作任務(wù)3-3磁敏三極管傳感器

之三磁敏三極管傳感器磁敏傳感器是利用磁與電之間的關(guān)系，其中包括磁阻效應(yīng)，磁電效應(yīng)和霍爾效應(yīng)等等原理造成的傳感器。磁阻效應(yīng)是指磁場垂直通過沿長度方向有電流通過的半導(dǎo)體時，在沿電流方向的半導(dǎo)體電阻率發(fā)生改變的原理。應(yīng)用這磁阻效應(yīng)可以制造出磁敏電阻傳感器。概述

磁電效應(yīng)是指利用導(dǎo)體和磁場相對運(yùn)動而在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)電動勢的原理。應(yīng)用磁電效應(yīng)可制造出磁電式傳感器。霍爾效應(yīng)是指在半導(dǎo)體（導(dǎo)體）中接入相互垂直的磁場和電流，則在與磁場和電流均垂直的方向上產(chǎn)生一個電動勢，這個電動勢我們稱為霍爾電動勢，這一原理稱為霍爾效應(yīng)，應(yīng)用霍爾效應(yīng)制造出的霍爾霍爾傳感器廣泛應(yīng)用在機(jī)械測試、自動化測量等領(lǐng)域。

任務(wù)描述磁敏傳感器電路是由有磁敏器件、轉(zhuǎn)換電路和控制電路組成的。如下圖所示。任務(wù)條件磁電傳感器電路是以電傳感器為核心的測量、控制及應(yīng)用電路，正確選擇磁電傳感器是實(shí)現(xiàn)磁電測量和控制的關(guān)鍵。由于磁電傳感器已經(jīng)把磁能轉(zhuǎn)換為電能信息，所以除了磁電傳感器，驅(qū)動電路是必需的電路。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是終端，它可以采用不同的執(zhí)行方式模式，一般是磁、電、聲、機(jī)械模式。磁電傳感器應(yīng)用于有磁場有關(guān)的場合中。由于磁電傳感器種類很多，在應(yīng)用時要視電路的功能選擇磁電傳感器，這樣才能適當(dāng)?shù)貞?yīng)用磁電傳感器。磁敏三極管傳感器也稱為磁敏三極管。它可以將磁信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，通常用在磁場控制電路中。之三磁敏三極管傳感器一、應(yīng)用案例

由磁敏三極管組成的有源負(fù)載接口電路，可以用在磁場作負(fù)載接口電路。電路如下圖。1.磁敏三極管在磁場中構(gòu)成有源負(fù)載接口電路的應(yīng)用磁敏三極管組成的有源負(fù)載接口電路線路板如下圖

安裝電路注意事項(xiàng)（1）制作線路板后，根據(jù)電路圖檢查線路有否開路或短路；（2）必須選擇電路合適的元器件參數(shù)，為了更好地實(shí)現(xiàn)電路功能，可適當(dāng)調(diào)整電路元器件的參數(shù)；（3）特別檢查磁敏三極管傳感器的質(zhì)量，特別要注意磁敏三極管的極性及安裝方向，它是電路工作和功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵；安裝電路注意事項(xiàng)（4）要按裝配工藝要求進(jìn)行焊接和安裝；（5）要選擇合適的電源電壓，不能隨意變動電源的電壓，否則電路不能正常工作；（6）測試電路參數(shù)時要按規(guī)范操作儀器設(shè)備，不得在帶電的情況下進(jìn)行元器件的焊接與安裝。電路組成和功能作用

電路采用溫度特性較好的4CCM型磁敏三極管VT1和VT2組成有源負(fù)載接口電路。VT3和VT4、R1~3、R4~6共同組成了VT1與VT2的集電極恒流源負(fù)載。由于采用了恒流措施，故磁敏三極管檢測到的由磁場變化而引起的集電極電流的變化，就可在負(fù)載上產(chǎn)生較高的輸出電壓。

由于電路靈敏度高，可用來檢測磁場強(qiáng)度、電流、壓力、流量、壓差、液位，還可作為接近開關(guān)、精確定位、限位開關(guān)等裝置。電路工作過程

首先把電路置于無磁場的環(huán)境，調(diào)整電位器RP1，輸出uo為零。把電路再置于檢測的磁場中，由于VT1、VT2接成具有集電極恒流源負(fù)載，所以在磁場中的VT1、VT2磁場的差異變化，使VT1、VT2的集電極間有較大的信號輸出，并送入IC1的“2、3”腳，經(jīng)IC1比較放大后，此時uo有了輸出。所以uo輸出越大，磁場感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)。二、知識鏈接

電路符號與標(biāo)稱

磁敏電阻器的圖形符號如圖所示，標(biāo)稱用R或RG、RL表示。

磁敏三極管外形及電路符號磁敏三極管實(shí)物圖結(jié)構(gòu)與原理

磁敏三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖，它與磁敏二極管有很相似之處。它是采用雙極型結(jié)構(gòu)，具有正、反向磁靈敏度極性，有確定的磁敏感面（受磁場影響最強(qiáng)之面，外形上用色點(diǎn)標(biāo)注）。

磁敏三極管正常工作，必須要在三個電極加上合適的電壓，如上圖所示磁敏三極管的三個電極除已經(jīng)加上合適的電壓外，還加上磁場B＋，則：①磁敏三極管在無磁場作用下，形成正常電流ic。②加入B＋磁場時，磁敏三極管c-e極間電阻增大，ic電流減小。③加入B－磁場時，磁敏三極管c-e極間電阻減小，ic電流增大。隨著磁場強(qiáng)度的增加，c-e極間電阻的變化增大，所以磁敏三極管對磁場的靈敏度很高。

基本參數(shù)

磁敏三極管常見有3CCM和4CCM等型號。磁敏三極管檢測

判斷磁敏三極管的好壞，在無磁場的環(huán)境下，可采用萬用表測量極間電阻的方法。三、評價

1.磁