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消除霍尔传感器误差的有效方法

霍尔传感器以无触点,体积小,结构简单等优点,在电测、自动控制和计算装置等方面得到了广泛应用。由于霍尔传感器产生误差的原因多,目前虽然采取了各种补偿措施,但仅用一种补偿电路很难有效地对各种误差进行补偿。为此,本文设计了一种电路,不用补偿电路就能有效地对各种误差进行补偿。
主要误差及产生原因
1.零位误差
零位误差是由不等位电势所造成的。产生不等位电势的主要原因是:2个霍尔电极没有安装在同一等位面上;材料不均匀造成电阻分布不均匀,控制电极接触不良,造成电流分布不均匀等。
2.寄生直流电势误差
产生寄生直流电势的主要原因是:控制极与霍尔极元件接触不良,形成非欧姆接触;2个霍尔电极大小不对称,使2个电极的热容量不同,散热状态不同,两极间出现温差电势,使霍尔元件产生温漂所致。
3.感应零位电势误差
霍尔元件在交流或脉动磁场中工作时,即使不加控制电流,由于霍尔极分布不对称,霍尔端也有一定输出,其大小正比于磁场的脉动频率、磁感应强度的幅值和两霍尔电极引线构成的感应面积。
4.自励磁场零位电势误差
当霍尔元件通以控制电流时,此电流也会产生磁场,称自励磁场。当电极引线不对称时,元件两边磁感应强度不相等,将有自励场的零位电势输出。
5.温度误差

  目前,为了消除以上误差,除在工艺上注意外,一般都采用电阻补偿电路进行补偿,但在较精密的测量中效果仍不理想。
消除各种误差的方法

  所取的电位经运放A4组成的电压跟随器驱动电缆的屏蔽层,这样就较好地抑制了交流共模电压的干扰。图3所示的电路,适用于各种传感器电路。