霍爾效應(yīng)
是一種磁電效應(yīng)，是德國物理學(xué)家霍爾1879年研究載流導(dǎo)體在磁場中受力的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)的。
根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、 輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)電流垂直于外磁場方向通過導(dǎo)體時，在垂直于磁場和電流方向的導(dǎo)體的兩個端面之間出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，該電勢差稱為霍爾電勢差（霍爾電壓）。 好比一條路, 本來大家是均勻的分布在路面上, 往前移動. 當(dāng)有磁場時, 大家可能會被推到靠路的右邊行走. 故路 (導(dǎo)體) 的兩側(cè), 就會產(chǎn)生電壓差. 這個就叫“霍爾效應(yīng)”。 根據(jù)霍爾效應(yīng)做成的霍爾器件，就是以磁場為工作媒體，將物體的運動參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開關(guān)的功能。 訖今為止，已在現(xiàn)代汽車上廣泛應(yīng)用的霍爾器件有：在分電器上作信號傳感器、ABS系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車速度表和里程表、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態(tài)診斷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器、各種開關(guān)，等等。 例如:汽車點火系統(tǒng)，設(shè)計者將霍爾傳感器放在分電器內(nèi)取代機械斷電器，用作點火脈沖發(fā)生器。這種霍爾式點火脈沖發(fā)生器隨著轉(zhuǎn)速變化的磁場在帶電的半導(dǎo)體層內(nèi)產(chǎn)生脈沖電壓，控制電控單元（ECU）的初級電流。相對于機械斷電器而言，霍爾式點火脈沖發(fā)生器無磨損免維護，能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，還能**地控制點火正時，能夠較大幅度提高發(fā)動機的性能，具有明顯的優(yōu)勢。霍爾器件通過檢測磁場變化，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵?，可用于監(jiān)視和測量汽車各部件運行參數(shù)的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉(zhuǎn)速等等，并可將這些變量進行二次變換；可測量壓力、質(zhì)量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元接口，可實現(xiàn)自動檢測。目前的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零下40攝氏度到零上150攝氏度范圍內(nèi)工作，全部密封不受水油污染，完全能夠適應(yīng)汽車的惡劣工作環(huán)境。
磁致伸縮傳感器原理
傳感器的核心包括一條鐵磁材料的測量感應(yīng)元件，一般被稱為 "波導(dǎo)管"，一個可以移動的永磁鐵，磁鐵與波導(dǎo)管會產(chǎn)生一個縱向向的磁場。
每當(dāng)電流脈沖(即 "詢問信號")由傳感器電子頭送出并通過波導(dǎo)管時，**個磁場便由波導(dǎo)管的徑向方面制造出來(見圖)。
當(dāng)這兩個磁場在波導(dǎo)管相交的瞬間，波導(dǎo)管產(chǎn)生 "磁致伸縮" 現(xiàn)像，一個應(yīng)變脈沖即時產(chǎn)生。這個被稱為 "返回信號" 的脈沖以超聲的速度從產(chǎn)生點(即位置測量點)運行回傳感器電子頭并被檢測器檢出來。準確的磁鐵位置測量是由傳感器電路的一個高速計時器對詢問信號發(fā)出到返回信號到達的時間周期探測而計算出來，這個過程極為快速與**無誤。
利用計算脈沖的運行時間來測量永磁鐵的位置為我們提供了一個**值的位置讀數(shù)，而且永遠不需要定期重標(biāo)或擔(dān)心斷電后歸零的問題。非接觸式的測量消除了機械磨損的問題，保證了*佳的重復(fù)性和持久性。
差動變壓傳感器（LVDT）
線性差動變壓器，簡稱LVDT。結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由一個可以移動的導(dǎo)磁材料鐵芯與三個線圈所組成，一個初級線圈與兩個次級線圈均繞在同一中空的絕緣體上，而鐵芯可在其中自由移動。
當(dāng)初級線圈通上交流電源激勵時，則產(chǎn)生了耦合磁場，使得兩個次級線圈感應(yīng)電壓，而兩個次級線圈使串聯(lián)且極性相反（相位相差1800），使得輸出為兩次級電壓之差。
當(dāng)鐵芯在中央位置時，兩個次級線圈感應(yīng)的磁場強度相同，因此感應(yīng)電壓一樣，使得輸出電壓為零，如圖a。當(dāng)鐵芯往上移動時，次級線圈1的感應(yīng)磁場比次級線圈2強，因此次級線圈1所感應(yīng)的電壓比次級線圈2大，便知Vout不為零，且隨鐵芯愈，往左移，Vout愈大，如圖b，且相位與Vi同相。若鐵芯往下移動時，則次級線圈2的輸出電壓大于次級線圈1，使Vout的電壓相位與Vi相位差1800，電壓的大小隨往下移動距離成正比，如圖c。因此可右Vout大小得知鐵芯相對于中點的位移量，而Vout的相位可代表移動的方向。
導(dǎo)電塑料電位器
導(dǎo)電塑料電位器又稱為，這種電位器的電阻體是由塑料粉（用于電阻基板）及導(dǎo)電材料的粉料經(jīng)高溫塑壓而成。導(dǎo)電塑料電位器的耐磨性好，使用壽命長，允許電刷接觸壓力很大，因此它在振動、沖擊等惡劣的環(huán)境下仍能可靠地工作。此外，它的分辨率較高，線性度較好，阻值范圍大，能承受較大的功率。導(dǎo)電塑料電位器的缺點是阻值易受溫度影響，溫漂較大，影響測量精度。
一、電位器式位移傳感器的分類
1、根據(jù)運動方式分類:
直線位移傳感器
角度位移傳感器
2、根據(jù)電阻材質(zhì)分類:
金屬玻璃鈾傳感器,繞線傳感器,金屬膜傳感器,導(dǎo)電塑料傳感器,光電式傳感器、磁敏式傳感器
二、主要特性參數(shù)
標(biāo)稱阻值：電位器上面所標(biāo)示的阻值。
允許誤差：標(biāo)稱阻值與實際阻值的差值跟標(biāo)稱阻值之比的百分數(shù)稱阻值偏差，它表示電位器的精度。允許誤差一般只要在
±20%以內(nèi)就符合要求,因為一般位移傳感器是以分壓的方式來使用,具體電阻的大小對傳感器的數(shù)據(jù)采集沒有影響.
線性精度:直線性誤差.此參數(shù)越小越好.
壽命:導(dǎo)電塑料位移傳感器都在200萬次以上.
重復(fù)精度:此參數(shù)越小越好.
分辨率:位移傳感器所能反饋的*小位移數(shù)值.此參數(shù)越小越好.
三、常用電位器傳感器特性
導(dǎo)電塑料位移傳感器:
用特殊工藝將DAP（鄰苯二甲酸二稀丙脂）電阻漿料覆在絕緣機體上，加熱聚合成電阻膜，或?qū)?span>DAP
電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內(nèi)形成的實心體作為電阻體。特點是：平滑性好、分辯力優(yōu)異耐磨性好、壽命長、動噪聲小、可靠性極高、耐化學(xué)腐蝕。用于宇宙裝置、導(dǎo)彈、飛機雷達天線的伺服系統(tǒng)等。
用絲網(wǎng)印刷法按照一定圖形，將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。特點是：阻值范圍寬，耐熱性好，過載能力強，耐潮，耐磨等都很好，
是很有前途的電位器品種，缺點是接觸電阻和電流噪聲大。
