第五节 用传感器测磁感应强度
【思维激活】
在用传感器测磁感应强度方面,在实际中有哪些应用,请举例说明
提示:如用磁传感器研究地磁场,测磁感应强度。
【自主整理】
1.磁传感器是把 磁感应强度 变成 电信号 ,从而实现磁感应强度测量的。
2.霍尔元件:能够把 磁感应强度 这个磁学量转换成 电压 这个电学量。
3.用传感器测磁感应强度时,通电螺线管产生 磁场 ,其方向符合 右手定则 。
【高手笔记】
干簧管的元件(图3-5-1)的结构
图3-5-1
很简单,只是玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁体如图3-5-3所示靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,所以干簧管能起到开关的作用,操纵开关的是磁场这只看不见的"手",干簧管是一种能够感知磁场的传感器。
霍尔元件中半导体内部出现的电场E是个横向电场
FE=qE=Bqv (1)
设载流子的浓度为P薄片宽度为b,厚度为d,通过电流I=Pqvbd则空速度代入(1)式,则
(2)
(2)式两边同乘以b便得到
v=Eb=
上式中称为霍尔系数。
【名师解惑】
1.磁电感应式传感器工作原理
当一个W匝线圈相对静止地处于随时间变化的磁场中时,设穿过线圈的磁通量为Φ则线圈内的感应电势e与磁通量变化率有如下关系:
图3-5-2为恒定磁通式磁电传感器典型结构图。