一种基于霍尔效应的岩土地下位移精密测量方法

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基于霍尔效应的土沉降监测方法及装置

关键词：霍尔效应；土沉降；在线检测；４８５总线通讯
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实验四霍耳式传感器静态位移测量

实验四霍耳式传感器静态位移测量一、实验目的了解霍耳式传感器的工作原理和工作情况。

二、实验原理1、霍尔效应金属或半导体薄片，若在它的两端通过控制电流I ，并在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为B 的磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势H U ，这种现象称为霍尔效应。

产生的电动势称为霍尔电动势或霍尔电势H U ，该金属或半导体薄片称为霍尔元件。

霍尔电势大小表示为：H H R IBU d=H R ——霍尔常数（1H R ne=） d ——霍尔元件的厚度令H H RK d=，则：H H U R IB =可见霍尔电动势的大小正比于控制电流I 和磁感应强度B 的乘积。

霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中洛仑磁力作用的结果。

当控制电流的方向或磁场的方向改变时，输出电动势的方向也将改变；但当磁场与电流的方向同时改变时，霍尔电动势并不改变原来的方向。

磁场的梯度越大测量的灵敏度越高，沿霍尔元件移动方向的磁场梯度越均匀，霍尔电势与位移的关系越接近线性。

2、直流、交流激励下霍尔传感器的位移特性霍尔传感器是由两个半圆形永久磁钢组成梯度磁场，位于梯度磁场中的霍尔元件—霍尔片通过底座与被测振动台相连。

当霍尔片通以恒定电流时，霍尔元件就有电压输出。

改变振动台的位置，霍尔片就在梯度磁场中上、下移动，输出的霍尔电势 V 值取决于其在磁场中的位移量 Y 。

交流激励霍尔元件与直流激励基本原理相同，不同之处是测量电路。

3、霍尔位移传感器的振幅测量利用霍尔式位移传感器测量动态参数与测量位移的原理相同4、霍尔位移传感器称重实验利用霍尔式位移传感器和振动台加载时悬臂梁产生位移，通过测位移来称重。

5、霍尔测速传感器的转速测量利用霍尔效应表达式：UH=KHIB，当被测圆盘上装上N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化 N 次。

每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。

三、所需单元和部件霍耳式传感器、直流稳压电源、差动放大器、电桥、测微器、V/F 表有关旋钮的初始位置：直流稳压电源输出置于 0V 档，V/F 表置于V表20V档, 差动放大器增益旋钮置于中间。

【CN209357210U】一种基于51单片机及霍尔效应的地质灾害监测装置【专利】

2 .根据权利要求1所述的一种基于51单片机及霍尔效应的地质灾害监测装置，其特征在于，所述太阳能电池模块由太阳能板和四节1 .2V镍氢充电电池组成。
3 .根据权利要求1-2任一所述的一种基于51单片机及霍尔效应的地质灾害监测装置，其特征在于，所述显示模块采用1602显示屏。
4 .根据权利要求1所述的一种基于51单片机及霍尔效应的地质灾害监测装置，其特征在于，所述控制模块为51单片机。
权利要求书1页说明书3页附图2页
CN 209357210 U
CN 209357210 U
权利要求书
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1 .一种基于51单片机及霍尔效应的地质灾害监测装置，包括控制模块、第一检测模块、第二检测模块、电源模块、应变模块、显示模块、报警模块、太阳能电池模块和土壤湿度模块，其特征在于，所述控制模块分别连接第一检测模块、第二检测模块、电源模块、应变模块、显示模块、报警模块、太阳能电池模块和土壤湿度模块；第一检测模块包括外壳 (6) 、长杆(7)和杠杆支架(10) ，外壳(6)的两端均连接有长杆(7) ，外壳(6)的两端均固定在杠杆支架(10)上，杠杆支架(10)的下端安装有应变片(8) 和土壤湿度传感器探头 (9) ，外壳 (6)的内部设有两个弹簧(1) ，两个弹簧(1)分别固定在外壳(6)的内部两端，弹簧(1)中部安装有固定零件(2) ，弹簧(1)的顶部安装在隔板(3)上，隔板(3)的另一侧与霍尔元件(4)相连接，外壳(6)的内部中间位置设有磁铁(5) ；第二检测模块包括L型外壳(11)、第二弹簧(12)、第二磁铁(13) 和第二霍尔元件(14) ，第二弹簧 (12) 有两个，均固定在L型外壳 (11)内部，L型外壳 (11)的内部还设有第二霍尔元件(14) ，第二霍尔元件(14)的外部还设有第二磁铁(13)。

霍尔传感器如何测量位移800字(优秀范文7篇)

霍尔传感器如何测量位移800字(优秀范文7篇)关于霍尔传感器如何测量位移，精选5篇优秀范文，字数为800字。

在具体的位移测量中，我们需要将霍尔传感器固定在需要测量位移的物体上，同时将磁铁固定在参考位置上。

当物体移动时，磁铁的位置相对于传感器会发生改变，进而改变了磁场的强度。

霍尔传感器会感知到这种变化并产生相应的霍尔电压。

霍尔传感器如何测量位移(优秀范文)：1随着科技的不断进步和应用的广泛，霍尔传感器作为一种常见的传感器，被广泛使用于位移测量中。

那么，究竟什么是霍尔传感器，它又如何实现位移的测量呢首先，我们来了解一下霍尔传感器的基本原理。

霍尔效应是指当电流通过一个载流导体时，会在其周围产生磁场。

当导体中存在磁场时，导体内的移动电子会受到的作用而偏转，从而产生电势差，称为霍尔电压。

这种霍尔电压与导体中的磁场强度成正比，利用这个原理就可以实现位移的测量。

那么，霍尔传感器是如何利用霍尔效应来测量位移的呢？首先，我们需要一个磁铁和一个霍尔传感器。

磁铁可以产生一个稳定的磁场，而霍尔传感器可以感知到这个磁场并测量出与之相关的霍尔电压。

通常情况下，霍尔传感器由霍尔元件、运算放大器和输出电路组成。

霍尔元件是核心部分，能够感知磁场并产生霍尔电压。

运算放大器可以对霍尔电压进行放大和处理，以提高测量的准确性和稳定性。

而输出电路则将最终的信号转化为模拟电压或数字信号输出，供其他设备进行处理和分析。

在具体的位移测量中，我们需要将霍尔传感器固定在需要测量位移的物体上，同时将磁铁固定在参考位置上。

当物体移动时，磁铁的位置相对于传感器会发生改变，进而改变了磁场的强度。

霍尔传感器会感知到这种变化并产生相应的霍尔电压。

通过测量霍尔电压的变化，我们就可以得到物体的位移信息。

一般情况下，通过校准和调整霍尔传感器的灵敏度，可以实现较高精度的位移测量。

需要注意的是，霍尔传感器的位移测量是基于磁场的变化，因此在实际应用中需要考虑到外部磁场的影响。

一种基于霍尔效应的角位移的测量装置及测量方法[发明专利]

专利名称：一种基于霍尔效应的角位移的测量装置及测量方法专利类型：发明专利
发明人：施文斌,金丹,王帅,徐保国
申请号：CN202011572804.0
申请日：20201225
公开号：CN112815827A
公开日：
20210518
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种基于霍尔效应的角位移的测量装置，包括转盘、半圆形弧状磁钢、上磁轭、霍尔元件、下磁轭、转轴以及外壳，转轴设置在外壳中部，所述的转盘设置在外壳内，且转盘位于转轴上，转轴可带动转盘旋转，半圆形弧状磁钢设置在转盘上表面，上磁轭设置在外壳内顶部壁面上，下磁轭设置在外壳内底部壁面上，且上磁轭与下磁轭位置相对，上磁轭与下磁轭侧面设置有一间隙，霍尔元件设置在所述的间隙内，霍尔元件与上磁轭与下磁轭均不接触，本发明针对常用的霍尔式角位移传感器线性误差大，测量系统结构复杂，需要信号处理电路及分析电路的线性化才能达到测量目的这一问题，提出了一种基于霍尔效应的角位移的测量装置及测量方法，工作稳定可靠，而且实施方便，经济效益好。

申请人：武汉航空仪表有限责任公司
地址：430074 湖北省武汉市洪山区东湖东路2号
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：杜永保
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目前国内常用的地下位移测量技术有ＴＤＲ技术和钻孔测斜技术，ＴＲ技术不能准确测出位移量的大小和方向，孔但Ｄ钻
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《业控制计算￣｝００年第２工２１３卷第６期
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一
种基于霍尔效应的岩土地下位移精密测量方法
ＭｅｈｄｏｅｉｅＭｅｓｒｍｅｔｏｄｅｇｒｕｄｔｏｆＰｒｃｓａｕｅｎｆＵｎｒｏｎＤｉｐａｅｓｌｃｍｅｔＢｓｄｏＨａｌＥｆｃｎａｅｎｌｆｔｅ
池金谷李青（中国计量学院机电工程学院，浙江杭州３０１）１０８
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ａｄｅｏｌｔｃｈｉｖｅｂｈｓｎｒｓｕｉｏｎａｎｂｅａｃｅｄｙｔｉｗａ，ｄｈｒｙａｎｔｅｅｑｕｒｉｅｍｅｎｎｄｅｇｒｎｄｉｐｌｅｍｅｎａｎｂｅｔｏｆｕｒｏｕｄｓａｃｔｃｍｅ．ｔＫｅｗｏｄ：ｄｅｇｒｎｄｉｐｌｅｍｅｎ．ｅｕｅｅｔＨａｌｅｅｃ，ａｇｎｔｉｄｙｒｓｕｎｒｏｕｄｓａｃｔｍａｓｒｍｎ，ｌｆｔｍｅｉｆｃｅｌ
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关键词：下位移，地测量，尔效应，场霍磁
Ａｂｓｒｃｔａｔ
ＴｉｐｐｒｐｏｏｅｅｔｏｆｍｅｓｒｍｅｔｏｎｅｇｏｎｉｐａｅｎａｅｎＨｌｅｅｔｔｉｈｔｅｈｓａｅｒｐｓｓａｎｗｍｅｈｄｏａｕｅｎｆｕｄｒｒｕｄｄｓｌｃｍｅｔｂｓｄｏａｌｆｃ，ｈｗｈｃｈｗｉ
ｑｕｎｉａｎｄｉｃｉｎｆｎｄｇｒｎｄｉｌｃｅｅｔａｎａｔｙｔｄｒｔｏｏｕｅｒｏｕｄｅｓｐａｍｎｃｂｅｍｅｓｕｅｄ．ｅｘｐｉｅｔｌｅｕｔｓｏｗｔａｔｇｈｐｒｃｉｉｎａｒＴｈｅｅｒｎａｒｓｌｍｓｈｈｈｉｅｒｅｓｏ
尔于１７８９年在研究金属的导电机构时发现的。电流垂直于外当磁场通过导体（半导体），导钵（半导体）垂直于磁场或时在或的和电流方向的两个端面之