专利名称：可互换的霍尔传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于磁场测量的领域，特别是利用霍尔效应测量磁场强度的仪器。
霍尔效应磁强计是一种应用广泛的磁场测量仪器，它利用硅或砷化镓半导体具有霍尔效应(即当有电流通过的半导体薄片置于磁场中时，若电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场方向上产生霍尔电动势，且与磁场强度成正比例。)这个特征，作为测磁仪器的传感器。
但是，这种非常薄而小的半导体芯片，其机械强度较差，受到外力冲击时极易损坏。而且，它的离散性很大，没有一根传感器的物理性能是相同的。所以当传感器损坏后，只能将整台磁强计送往制造厂重新调整配置一个传感器。
目前，曾采用常数校准的办法，即对每一只传感器标定一个常数，在调换传感器时，由主机面板上设置的校准开关调节至该传感器的常数值进行测量，每次测量需重新校准一次。但因为离散性大，各种性能差异不一，只能取大致值作为校准常数。所以大大降低了磁强计的测量精度。
本实用新型的目的是提供一种能调整的霍尔传感器，它可以与磁强计互换，互换后能保证原有的测量精度等技术指标。
本实用新型是采用以下结构方式实现的它由塑料保护套、霍尔元件和电缆等组成，同时还包括有连接座、接插内套和凸钮插针、插座、恒流源系统、接插外套和方孔，另在接插外套的一端连接一内装有印制板和可调电位器的外套和底套，印制板上焊接有三端稳压电源，电缆内有被复绝缘空心导线分别与插座和印制板相连接，电缆与仪器相连接。
采用上述结构的霍尔传感器是将一个恒流源系统和霍尔元件构成一个霍尔传感器，当霍尔传感器与仪器连接后，只需调整恒流源系统中的可调电位器，使霍尔传感器输出一个稳定的额定电压，作为仪器中运算放大器的输入信号。这样，对这个仪器来说，掉换的霍尔传感器其性能是相同的，从而达到霍尔传感器互换的目的，它可广泛适用于任一磁场测量仪。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型可互换的霍尔传感器的总装配图。
图2为本实用新型可互换的霍尔传感器的恒流源系统装配图。
图3为本实用新型可互换的霍尔传感器的恒流源印制板电路图。
图4为本实用新型可互换的霍尔传感器的电原理图。
如图1所示，可互换的霍尔传感器由塑料保护套1、霍尔元件2连接座3、接插内套4和凸钮6、插针5、插座7、恒流源系统8及电缆9组成。其中塑料保护套1通过螺纹连接在中间空的连接座3的一端，以保护在非测量状态时嵌塑在连接座3中的霍尔元件2，带一凸钮6的接插内套4通过螺纹连接在连接座3的另一端。接插内套4的一端面嵌塑有插针5，插针5有四根针头，针头的一端由导线与霍尔元件2焊接，针头的另一端插入恒流源系统8的插座7中。霍尔传感器由电缆9与仪器相连接。
如图2所示，插座7嵌塑在接插外套10中、接插外套10的一端略呈椭圆形，且在圆筒壁上带有一方孔11，连接时，用外力将椭圆形变为圆形将其套在接插内套4上，然后松开外力，通过塑料弹性凸钮6正好卡在方孔11中。接插内套10的另一端通过螺纹与外套12的一端连接，外套12内装有印制板13，印制板13上焊接有三端稳压电源14和可调电位器15，外套12的另一端通过螺纹与底套16连接，底套16内的电缆9将霍尔传感器与仪器相连接。电缆9内有被复绝缘层的导线17、18、19、20，导线17、18、19穿过外套12分别与插座7的三个引线脚焊接，插座7的另一个引线脚与印制板13上的B点焊接，导线20与印制板13上的A点焊接。这样，整个霍尔传感器构成了可靠的电连接。
如图3所示，在印制板13上，三端稳压电源14的两端分别与A、B点焊接，中间端与可调电位器15的一固定端焊接。可调电位器15的可调端与B点焊接。这样，构成了可互换的霍尔传感器的恒流源电路如图4所示，由仪器通过导线19、20输出一个直流电压给可互换的霍尔传感器的恒流源系统8，根据恒流源的工作原理，能产生一个相当稳定的工作电流输给霍尔元件2，如将霍尔元件2置于磁场中，在垂直于电流及磁场方向产生一个霍尔电动势，这个电动势也相当稳定的，并通过导线17、18输给仪器，作为仪器中运算放大器的输入信号，经过仪器的转换、运算处理，从而测出磁场强度。
最后，将可互换的霍尔传感器通过电缆9与仪器连接，仪器通过导线19、20输出一个10～15mV直流电压给可互换的霍尔传感器的恒流源系统8，接着，将霍尔元件2置入磁场强度为100mT的标准磁场中，然后调节恒流源系统8中的可调电位器15，改变霍尔元件2中的工作电流，使霍尔元件2产生的电动势为10mV±0.05mV，于是调试完毕。
使用者只需任意更换调整好的可互换的霍尔传感器即可。
权利要求1.一种可互换的霍尔传感器，由塑料保护套1、霍尔元件2电缆9组成，其特征在于还有连接座3、带一凸钮6的接插内套4插针5、插座7、恒流源系统8、接插外套10和方孔11，其中塑料保护套1通过螺纹连接在中空的连接座3的一端，带一凸钮6的接插内套4通过螺纹连接在连接座3的另一端，接插内套4的一端面嵌塑有插针5，插针5有四根针头、针头的一端由导线与霍尔元件2焊接，针头的另一端插入恒流源系统8的插座7中，霍尔传感器由电缆9与仪器连接。
2.根据权利要求1所述的可互换的霍尔传感器，其特征在于恒流源系统8的插座7嵌塑在接插外套10中，接插外套10的一端略呈椭圆形，且在圆筒壁上带有一方孔11，接插外套10的另一端通过螺纹与外套12的一端连接，外套12内装有印制板13，印制板13上焊接有三端稳压电源14和可调电位器15，外套12的另一端通过螺纹与底套16连接，底套16内有电缆9，电缆9内有被复绝缘空心导线17、18、19、20，导线17、18、19分别与插座7的三个引线脚焊接，另一个引线脚与印制板13上的B点焊接，导线20与印制板13上的A点焊接。
3.根据权利要求1所述的可互换的霍尔传感器，其特征在于印制板13上的三端稳压电源14的两端与A、B点焊接，其中间一端与可调电位器15的一固定端焊接，可调电位器15的可调端与B点焊接。
专利摘要一种可互换的霍尔传感器，由塑料保护套，霍尔元件和电缆组成同时还包括有连接座、带凸钮的接插内套、插针、插座、恒流源系统接插外套和方孔，在接插外套上还连接一内装有焊接一稳压电源和一可调电位器的印制板的外套。采用上述结构的可互换的霍尔传感器，只需调节可调电位器就能保证霍尔元件产生一恒定的霍尔电动势作为仪器中的输入信号，从而实现了任何霍尔传感器与仪器的互换，可用于任一磁测仪器。
文档编号G01R33/06GK2108936SQ9121562
公开日1992年7月1日 申请日期1991年6月28日 优先权日1991年6月28日
发明者王丰棋, 钱锋, 张竹芳, 王鸣 申请人:上海第四电表厂