[发明专利]霍尔效应非接触式直线位移线性测量方法

摘要

本发明公开了一种霍尔效应非接触式直线位移线性测量方法，其技术方案为：1)使磁轭的长度l(x)和磁轭的截面积S₃ (x)均随位移量被测位移x的增加而增加；2)使空气隙长度f(x)随被测位移x的增加而非线性地增加；3)获得与被测位移x成线性关系的霍尔元件上的磁感应强度B(x)和霍尔式位移传感器的输出电压U_H；4)霍尔元件固定不动，永磁体铁芯作为与被测位移量x同步变化的移动件沿x方向往复运动，测得被测位移量x。本发明的有益效果是：使霍尔式传感器能够精确测量较大范围的直线位移，扩大了霍尔式位移传感器的应用范围。

主权项

一种霍尔效应非接触式直线位移线性测量方法，其特征在于：1)、使磁轭的长度l(x)和磁轭的截面积S₃(x)均随位移量被测位移x的增加而增加，并使得为一恒定值，式中，表示长度为l(x)的磁轭的平均有效面积；2)、使空气隙长度f(x)随被测位移x的增加而非线性地增加，并满足以下关系：f(x)=1C2(1C1+C2δ0-CFx)-C1C2,]]>即磁轭的弯曲程度随x的增加按的规律增加；式中：δ——永磁体与磁轭间空气隙的总长度，δ₀为δ在x＝0处的取值      F为永磁体具有的磁动势C1=dμ0·μr1+2l(x)·s1μ0·μr2·s3(x)‾]]>C2=S1μ0·S2]]>C为进行具体结构设计时，取定的恒变化率值：其中：d——霍尔元件的厚度      s₁——霍尔元件的面积      l(x)——单边工作磁轭的长度      s₂——永磁体的横截面积      μ₀——真空磁导率      μ_r1——霍尔元件的相对磁导率     μ_r2——磁轭软铁材料的相对磁导率3)获得与被测位移x成线性关系的霍尔元件上的磁感应强度B(x)和霍尔式位移传感器的输出电压U_H，B(x)=B0+C·x‾,]]>式中，B₀为x＝0时的磁感应强度值UH=KHd·B(x)·I,]]>式中，K_H为霍尔系数，I为流过霍尔元件且与B(x)方向垂直的电流；4)霍尔元件固定不动，永磁体铁芯作为与被测位移量x同步变化的移动件沿x方向往复运动，测得被测位移量x。