[发明专利]霍尔传感器测量系统及温度补偿方法

说明书

技术领域

    本发明公开一种霍尔传感器及其使用方法，特别是一种霍尔传感器测量系统及温度补偿方法，用于磁场强度测量的霍尔磁传感器，以及由其构成的测量探头，可广泛应用于检测磁场、检测铁磁物质、在直流电机中作传感器、无损探伤、汽车内检测元件、自动化装备元件、电子设备检测元件如智能手机等。

背景技术

    霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。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。请参看附图1，现有的霍尔磁传感器一般厚度在 0.3mm~1 mm 之间，而且其温度漂移都比较大，根据品质的不同，一般在 300~3000ppm/℃之间，因此要获得较高精度的磁场测量，在霍尔传感器使用时必须进行温度补偿。目前，所有的高精度霍尔磁传感器探头基本都是把霍尔磁传感器和温度传感器封装在一起，同时对磁场和温度进行测量，以便对测出的磁场强度进行温度补偿修正。但由于温度传感器一般厚度都比较大，因而封装的探头就很难做到超薄化和超小型。而且两个器件封装在一起，也增加了封装工艺的复杂性和生产成本。不能满足狭小缝隙磁场测量的特殊要求，而这部分市场的需求量还是比较大的。其实，即使非狭小缝隙磁场的测量探头尺寸也是越小越好，这是业界公认的标准。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的霍尔传感器体积较大的缺点，本发明提供一种新的霍尔传感器测量系统及温度补偿方法，其利用励磁电流输入引线的电压与温度有着很好的线性对应关系作为对温度的补偿，能达到很好的测量精度。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种霍尔传感器测量系统，测量系统包括霍尔传感器、CPU和励磁电流提供电路，励磁电流提供电路通过励磁电流输入引线给霍尔传感器提供励磁电流，霍尔传感器经电压输出引线输出测量电压给CPU，CPU对励磁电流输入引线两端的电压进行采样和测量。

一种采用上述的霍尔传感器测量系统的温度补偿方法，该方法为在已知温度的标准磁场中标定、校准两个点，通过联立方程求出下式中的系数K1和K2：

磁场强度 = K1 ×磁场强度电压值+ K2 ×温度电压值      （1）

式（1）中，K1和K2为人为设定系数，CPU采样到励磁电流输入引线两端的代表温度的电压值之后，利用线性公式（1）对磁场强度进行补偿，从而求解任何未知磁场的强度。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的励磁电流输入引线和CPU之间连接有隔离放大器。

所述的隔离放大器采用高阻抗的CMOS运算放大器，而且连接成“射随器”的形式。

本发明的有益效果是：本发明比现有的霍尔磁传感器探头有两大优点：1、本发明在不改变霍尔磁传感器探头的精度的情况下，通过去掉温度传感器，而使探头的封装尺寸小到极致，基本与霍尔磁传感器的尺寸相同，从而满足业界对霍尔磁传感器探头尺寸的要求。2、由于取消了温度传感器，在使用时减少了2至4根连接线，同时连接插座尺寸相应的也减小了，另外霍尔探头由于无需封装温度传感器件，封装和生产工艺也简单了许多，方便与经济效益是显而易见的。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为现有技术中霍尔传感器连接结构示意图。

图2为本发明霍尔传感器连接结构示意图。

图3为本发明具体实施方式框图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。