[实用新型]一种具有温度补偿功能的霍尔传感器

说明书

本实用新型公开了一种具有温度补偿功能的霍尔传感器，包括霍尔元件和与霍尔元件连接的外围电路，霍尔元件输入电阻的等效电桥的两个桥臂上分别并联第一外部补偿调零电路和第二外部补偿调零电路后形成两个新桥臂，两个所述新桥臂的等效电阻相等。第一外部补偿调零电路由常规电阻和线性热敏PTC电阻串联构成，第二外部补偿调零电路由可调电阻构成。外部补偿调零电路中采用的常规电阻+PTC电阻降低霍尔传感器的温度系数，PTC线性热敏电阻的阻值随温度升高而增大，呈直线变化，线性好，温度感应速度快，灵敏度高，体积小，适宜印刷线路板的自动化安装。

技术领域

本实用新型涉及电源技术和传感器技术领域，具体的说，是一种具有温度补偿功能的霍尔传感器。

背景技术

霍尔电压传感器与霍尔电流传感器因其功耗小、精度高、输入输出高度隔离等优点已被广泛应用在航天、航天、航海、通信、铁路等军品民品领域，因而对霍尔传感器的温度性能要求也越来越高，如在很多军品领域，要求传感器的工作温度范围为-55℃～+85℃。这就对霍尔传感器的温度特性要求很高，其温度漂移参数需要满足要求。目前常用的霍尔电流传感器原理图如附图1所示，IC1即为传感器的核心器件----霍尔元件，是霍尔传感器电路中受温度影响最大的器件。目前市面上的很多霍尔传感器采用的是锑化铟(InSb)霍尔元件，如日本旭化成的HW-101A、HW-302B等以及砷化镓(GaAs)霍尔元件，如松下电子的OH017、OH018等和东芝的THS121等。相比其他材料的霍尔元件，锑化铟材料的霍尔元件在恒电压驱动情况下输出电压温度变化系数较小；砷化镓材料的霍尔元件则宜选用恒电流驱动。尽管如此，锑化铟霍尔元件还是会有一个最大为-1.8％/℃的温度系数(18000ppm/℃)，温度性能较好的砷化镓霍尔元件最大温度系数为-0.06％/℃(600ppm/℃)。但在某些应用场合，对温度系数的要求非常小，低至100ppm/℃。在不增加补偿措施的情况下锑化铟和砷化镓霍尔元件很难达到此要求，通过元器件筛选满足温度性能要求提高了成本与难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有温度补偿功能的霍尔传感器，用于解决现有技术中传统霍尔传感器温度系数大的问题。

本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：

一种具有温度补偿功能的霍尔传感器，包括霍尔元件和与霍尔元件连接的外围电路，所述霍尔元件输入电阻的等效电桥的两个桥臂上分别并联第一外部补偿调零电路和第二外部补偿调零电路后形成两个新桥臂，两个所述新桥臂的等效电阻相等。

进一步地，所述第一外部补偿调零电路由常规电阻和线性热敏PTC电阻串联构成，所述第二外部补偿调零电路由可调电阻构成。

进一步地，所述线性热敏PTC电阻采用KTY系列热敏电阻，所述常规电阻的阻值为64kΩ。

进一步地，所述第二外部补偿调零电路由常规电阻和NTC电阻串联构成，所述第一外部补偿调零电路由可调电阻构成。

进一步地，所述第二外部补偿调零电路由阻值为50kΩ的常规电阻和在+25℃时阻值为50kΩ的NTC线性热敏电阻串联。

进一步地，所述常规电阻由多个固定电阻串联或者并联构成。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型使用常规电阻、电容、开关管以及线性热敏电阻等元件，通过对霍尔元件输出电压的补偿，降低霍尔传感器的温度系数即实现霍尔传感器的输出随温度变化量较小。

(2)外部补偿调零电路中采用的常规电阻+PTC电阻，PTC线性热敏电阻的阻值随温度升高而增大，呈直线变化，线性好，并且阻值一致性好，互换性强，外形、规格标准化，温度感应速度快，灵敏度高，体积小，适宜印刷线路板的自动化安装。同一档温度系数的热敏电阻可以串、并使用，其阻温特性不变，也可以将热敏电阻与常规电阻串联使用，降低其温度系数。

附图说明