UGN－3501M型线性输出霍尔集成电路的特性及其应用

文中介绍了一种新型集成传感器──ＵＧＮ－３５０１Ｍ型线性输出霍尔集成电路内部结构和外部特性，它将单晶片磁敏单元、线性差动放大器、差动射极跟随输出级和稳压器等集成于一体，使传感器小型化、长寿命、高可靠和低成本。它利用霍尔效应将磁场强度转换成差动线性电压输出，输出电压的大小与磁场强度成很好的线性关系，利用这一线性关系，探讨了它在位移测量、角度测量、重力测量、大气压力测量、加速度测量等方面的应用。     

UGN—3501M型线性输出霍尔集成电路的特性及其应用

文中介绍了一种新型集成传感器－ＵＧＮ－２５０１Ｍ型线性输出霍尔集成电路内部结构和外部特性，它将单晶片磁敏单元、线性差动放大器、差动射极跟输出级和稳压器等成于一体，使传感小型化、长寿命、高可靠和低成本。它利用霍尔效应将磁场强度转换成差动线性电压输出，输出电压的大小与磁场强度成很好的线性关系，利用这一线性关系，探讨了它在位移测量、角度测量、重力测量、大气压力测量、加速度测量等方面的应用。     

气流式补偿回路传感器

提出将气流式水平姿态传感器和角速度陀螺构成补偿回路传感器,通过气流式补偿回路传感器的原理分析和结构设计,陀螺信号消除了干扰加速度对水平姿态传感器信号的干扰,提高了运动载体水平姿态输出信号的精确度。此传感器不仅能进行静态倾角测量,而且能抑制动态情况下加速度对水平姿态传感器输出信号的干扰,使动态水平姿态输出信号也能达到很高的精度,同时还可输出角速度信号。利用单片机对传感器零位电压、灵敏度随温度变化及非线性度进行补偿,能显著提高传感器的线性度,展宽工作温度     

线性光耦HCNR201原理及其在轴承故障检测中的应用

因铁路货车轴承故障检测现场工况复杂,各种电磁干扰信号极易随被测信号进入测量系统.针对这个问题,设计了用高线性度模拟光耦HCNR201和运算放大器实现的电压隔离硬件电路.该电路中,线性光耦的前端用一个运算放大器构成一个负反馈放大器,用来检测模拟电压信号;线性光耦后端的运算放大器进行电流与电压之间的转换,最终输出电压信号,实现电压信号的1：1隔离传输.实验结果表明：该方法测量电压线性度好、精度高.     

霍尔传感器的应用探讨

简要介绍了霍尔元件的基本应用,对霍尔元件的选用原则进行了探讨,对霍尔元件实际应用过程所用到的典型放大电路进行了较为详尽的描述;还探讨了霍尔元件技术指标不等位电势的测量方法,并对霍尔元件直流激励情况下位移测量的方法进行了讨论,以霍尔元件实际应用的个例扩展到霍尔元件的广泛应用。     

基于线性霍尔传感器的角度测量的非线性校正方法研究

本文提出了一种基于线性霍尔传感器的角度测量的非线性校正方法,在固定磁铁上绕制一定匝数的线圈,线圈产生的磁场与磁铁产生的磁场垂直,空间磁场为上述两个磁场的叠加,固定霍尔传感器的位置,同时保持控制电流不变,让磁铁绕霍尔传感器旋转产生角度的变换,霍尔传感器输出电压也将产生变化。对增加线圈和不增加线圈两种结构进行理论分析和仿真,从仿真结果看,霍尔电压与夹角的关系曲线明显线性增加,测量范围扩大,在角度测量中具有独特的优点。同时设计了传感器硬件电路,进行了实验测量,仿真和实测结果表明：该方法具有电路简单、实时性好、频率相应快、抗干扰能力强、安装调试方便等特点。     

二极管型非制冷红外探测器的前端电路设计

设计了一种二极管型非制冷红外探测器的前端电路,该电路采用Gm-C-OP积分放大器的结构,将探测器输出的微弱电压信号经跨导放大器(OTA)转化为电流信号,再经电容反馈跨阻放大器(CTIA)积分转化为电压信号输出。该OTA采用电流反馈型结构,可以获得比传统OTA更高的线性度和跨导值。输入采用差分结构,可以有效地消除环境温度及制造工艺对探测器输出信号的影响。电路采用0.35 m CMOS工艺进行设计并流片,5 V电源电压供电。Gm-C-OP积分放大器总面积0.012 6 mm2,当输入差分电压为0~5 mV时,测试结果表明:OTA跨导值与仿真结果保持一致,Gm-C-OP积分放大器可实现对动态输入差分信号到输出电压的线性转化,线性度达97%,输出范围大于2 V。     

真空微电子加速度传感器闭环控制模型仿真与实现

为提高真空微电子加速度传感器的线性度,提出了基于数字PID控制算法的真空微电子加速度传感器闭环控制方法.建立了真空微电子加速度传感器闭环控制模型,进行仿真分析.设计制作以TMS320VC5416DSP为核心的控制电路,实现了真空微电子加速度传感器的闭环控制.实验结果表明,在士10 m/s2)的测量范围内,加速度计的标度因数为0.212 7,满量程输出电压为0.427 3 V,非线性度≤0.98％.该电路能较好的实现真空微电子加速度传感器的闭环控制.     

高g 值加速度校准激励脉冲的横向激光干涉测量方法

为了准确测量高g值加速度传感器校准激励脉冲的幅值和持续时间,研究了基于激光多普勒的加速度脉冲测量方法。在分析激光多普勒原理的基础上,设计了以光栅为合作目标的激光测速仪;针对干涉仪输出的存在零点漂移的多普勒信号,提出了基于多项式拟合和希尔伯特变换的局部均值分解法;利用该方法对实测多普勒信号进行了解算,得到了激励加速度脉冲;分析了由干涉仪及其合作目标引起的加速度脉冲的幅值和脉宽测量不确定度。实测数据表明:该方法在包含因子k=2时幅值测量的扩展不确定度为U=3%,脉宽测量的扩展不确定度为U=4.8%。测量精度符合ISO16063-13(2001)规定的指标。     

一种霍尔电流传感器的电路设计

为了解决霍尔电流传感器电流动态测试范围小、线性度低及频带宽度不能满足实际工程需求的问题.设计出了零磁通型霍尔电流传感器,利用零磁通原理,通过检测二次线圈的电流(反馈电流),计算一次侧电流(被测电流)的大小.采用REF232电压基准芯片为HW300B型霍尔元件提供工作电流,采用仪器放大器AD620对霍尔元件产生的霍尔电压进行放大.通过测试表明,该传感器的电流动态测试范围比同类型的传感器提高了50%,线性度可以达到输入电流的0.2%,频带宽度可以达到300 kHz.     

Hall effect on inertial electrons in semiconductors

A new effect, which is attributable to the Lorentz force acting on electrons in a semiconductor undergoing acceleration, is predicted. An expression is obtained for the Hall field and the Hall voltage is estimated for a real two-dimensional heterostructure. Possible schemes for intensifying the Hall field are analyzed for the example of two Hall elements, one of which is a voltage generator and the other is a load. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 31, 468–469 (March 1997)     

一种新型的冲击加速度测量系统设计

设计了一种新型冲击加速度测量系统,该测量系统用压电式加速度传感器作为敏感元件,信号变换器作为信号转换和信号调理单元,实现了对三个方向的加速度值测量、信号调节和调理。介绍了测量系统的结构设计、信号的放大转换和信号调节处理。     

A silicon MOS magnetic field transducer of high sensitivity

A structure has been devised which converts magnetic flux density change to a change in output current. The structure is essentially a P-channel MOST with the drain diffusion split into two halves. A magnetic field normal to the silicon surface deflects device current towards one half-drain. By operating the MOST in the "pinched-off" mode (VDS> VGS-VT) the output impedance is made high, so that large output voltage swings may be obtained. A theoretical study of the voltage and current distributions in the MOST channel has given data on the influence of device geometry on sensitivity. Experimental results indicate a linear relationship between output current and magnetic flux density, and an unexplained nonlinear variation of output with device current. Comparison of experimental results with theory indicates a carrier Hall mobility in the channel of 116 cm²/V.s.     

Nonlinear Compensation of a New Noncontact Joystick Using the Universal Joint Mechanism

This paper demonstrates a new noncontact electronic joystick using a single Hall sensor that detects a horizontal vector in the magnetic field. Furthermore, in this paper, the nonlinear characteristics between the output of the Hall sensor and the movement of the joystick bar are modeled and compensated to be linear. The dynamic horizontal vector of the magnetic flux is detected by the Hall sensor while a permanent magnet is rotated with the joystick bar, which has a 2-D detecting area. With the nonlinear modeling equations, the Hall sensor output became linear and accurate for the 2-D joystick movement. Through real experiments, it is shown that the single Hall sensor structure mechanism is superior to the dual sensor structure in sensing 2-D motion without offset.     

Simulation of the potting effect on the high-G MEMS accelerometer

The package structure of a high-G microelectromechanical systems (MEMS) accelerometer was studied using the finite element method. When the Young’s modulus of the potting resin is E<1 GPa, vibration of the package behaved as vibration of the potting resin at natural frequencies much lower than those of the header. Potting resin with E≥5 GPa was rigid enough and suitable for the potting of the accelerometer. Under a 100,000-G acceleration, the output voltage of the accelerometer decreased slightly (by about 0.1%) with the increase in Young’s modulus or density of the potting resin. The simulated output voltage was close to the analytical solution, well linear with the acceleration applied. The potting effect on the output voltage of the accelerometer could be ignored.     

直线型超声电机电参量的测试研究

超声电机电参量的测量是指其启动和制动过程中电流及电压的测量,使用一般的传统仪器很难满足这一测量要求.该文利用LabVIEW软件平台,使用高速数据采集卡、霍尔电压和电流传感器等建立了一个直线超声电机电参量测试系统,可同时测量超声电机在启动、工作和制动过程中电压和电流的瞬时值及有效值等.最后通过对所研制的超声电机的实验测试,表明了该系统的可行性和有效性.     

Explicit form for input output function of linear time variable ladder networks

An explicit formulation is given for the input output voltage function of a general linear LCR ladder structure containing time variable elements. The expression is based on a recursive procedure which allows analysis by inspection.<>     

压电结构测控系统中的电压衰减接口设计

针对压电智能结构在减振降噪领域的应用,基于NI 6343数据采集卡设计了一种无源10×衰减接口,扩大了输入电压范围,解决了基于NI 6343数采卡搭建压电测控实验系统的设计方案。该文首先分析建立了压电元件输出阻抗模型,在此基础上讨论了测试系统负载效应对压电元件输出电压的影响,最后设计了10×接口电路,并分析讨论了其幅频、相频特性。仿真和实验结果表明,所设计的10×接口可以用于直接测量采集的大多数压电元件的输出电压信号,且在1 000 Hz以内均有较高的幅值测量精度。     

移动电源综合性能测量技术分析

通过对移动电源重要性能及参数的分析,提出了针对每项性能及参数的测量方法?采用这些测量方法可以达到对移动电源综合性能的评估目的?其中电性能参数中输出电压?放电性能?转换效率的测量,可以分析得到移动电源输出电压值?输出容量值能否满足要求?安全性能中过充电保护?过放电保护?短路保护?发热?防火的测量来检查移动电源能否符合安全要求,以保证使用人员的安全?环境适应性和电磁兼容性参数的测量用以保证移动电源处于非常态环境时的性能能否满足要求?     

非线性灰度变换算法在红外测温系统中的应用

在红外测温系统中,针对传统线性灰度变换带来的测温误差,提出一种非线性灰度变换方法。该方法以探测单元非线性响应模型为基础,建立了非线性响应输出灰度值与温度值的计算公式,以解决输出动态范围小,线性灰度变换带来的测温误差大的缺点。理论分析表明:非线性灰度变换算法能够有效提高红外成像系统的测温精确度,在实际工程中具有较大的应用价值。