Hvernig á að bæta mælingarnákvæmni Hall Effects skynjara?

1.
Hall Element Efnisval
Veldu hálfleiðara efni með háum hallstuðul, lágum hitastigstuðul og hreyfanleika með háum burðarefni sem Hall Elements. Til dæmis, samanborið við hefðbundin efni, hafa Gallium Arsenide (GAAS) og Indíum antimonide (INSB) stærri Hall stuðla og geta valdið marktækari mögulegum mun á sal við sama segulsvið og núverandi aðstæður. Ennfremur eru hitastigseinkenni þessara efna tiltölulega góð, sem getur dregið úr áhrifum hitastigsbreytinga á mælingarnákvæmni innan ákveðins hitastigssviðs.
Til notkunar með mikilli nákvæmni er einnig hægt að íhuga fjöllaga byggingarefni sem eru unnin með epitaxial vaxtartækni. Þetta efni getur fínstillt Hall stuðulinn og hitastöðugleika enn frekar með því að stjórna nákvæmlega vaxtarbreytum efnisins, stilla rafeiginleika þess og bæta þannig nákvæmni skynjarans.
Fínstilling á hönnun skynjarabyggingar
Hönnun með sanngjörnum hætti rúmfræði og stærð Hallþáttarins. Almennt séð getur það bætt næmi þess að draga úr þykkt Hallþáttarins. Vegna þess að við sömu aðrar aðstæður er líklegra að þynnri Hallþátturinn safnist gjald á báða bóga undir verkun segulsviðsins, sem leiðir til stærri möguleika á salnum. Til dæmis, með því að draga úr þykkt Hallþáttarins frá hefðbundnum nokkrum míkronum í submicron stigið, getur það bætt næmi hans verulega.
Fínstilltu rafskautaskipan skynjarans. Staða og lögun rafskautsins mun hafa áhrif á núverandi dreifingu og mælingu á mögulegum mismun salsins. Með því að nota samhverfu rafskautaskipulag getur það dregið úr villunni sem stafar af ójafnri straumdreifingu og getur mælt mögulegan mun á salnum nákvæmari. Á sama tíma getur það dregið úr rafskautsbilinu að draga úr rafskautsbili að vissu leyti, dregið úr merkistapi og bætt mælingarnákvæmni.
2. Stöðugleika vinnuumhverfisins og draga úr truflunum
Hitastýring
Þar sem mögulegur munur á salnum er tengdur hitastigi mun hitastigsbreytingar valda breytingum á rafeiginleikum Hallþáttarins og hafa þar með áhrif á mælingarnákvæmni. Hægt er að nota hitastigsbótatækni, svo sem að samþætta hitastigskynjara inni í skynjaranum, fylgjast með hitastigsbreytingum í rauntíma og bæta mælingarniðurstöðurnar í gegnum vélbúnaðarrásir eða reiknirit hugbúnaðar.
Fyrir atburðarás notkunar sem eru mjög viðkvæm fyrir hitastigsbreytingum er einnig hægt að nota stöðugt hitastigstæki til að halda hitastigi vinnuumhverfis skynjarans stöðugt. Til dæmis, í segulsviðsmælitæki með mikilli nákvæmni rannsóknarstofu, setur Hall Effects skynjarinn í stöðugan hitastigskassa með hitastýringarnákvæmni ± 0. 1 gráðu getur í raun dregið úr áhrifum hitastigs á nákvæmni mælinga.
Rafsegultruflavörn
Hallaráhrif skynjarar eru næmir fyrir ytri rafsegultruflunum, svo þarf að gera árangursríkar rafsegulvörn. Hægt er að hylja skynjarann ​​með málmskjöldu, sem er jarðtengdur til að draga úr áhrifum ytri rafsegulsviða á innri hringrás skynjarans. Fyrir skynjara sem starfa í sterku rafsegulumhverfi, svo sem núverandi mælingarskynjara nálægt mótorum eða í háspennubúnaði, getur valið hlífðarefni með mikla segul gegndræpi (svo sem permalloy) bætt hlífðaráhrif.
Raðaðu með sanngjörnum hætti tengingarvírunum, reyndu að stytta lengd merkjalínunnar og halda merkilínunni frá sterkum truflunarheimildum (svo sem stórum mótorum, spennum osfrv.). Á sama tíma geturðu bætt síunarrás við merkilínuna, svo sem að nota lágpassasíu til að bæla hátíðni rafsegultruflanir til að tryggja hreinleika framleiðsla merkis skynjara.
3. Merkisvinnsla og kvörðun
Merkismögnun og skilyrðing
Þar sem Hall-möguleikamunurinn er venjulega veikur þarf að magna hann og skilyrða hann á réttan hátt. Veldu lághljóða og hágróða magnara til að magna merkið og tryggðu að magnarinn hafi góða línuleika til að forðast röskun á merkinu. Til dæmis er hægt að nota hárnákvæman rekstrarmagnara, þar sem hægt er að stjórna ávinningsvillu innan mjög lítið svið, og getur nákvæmlega magnað Hall-möguleikamismunsmerkið.
Meðan á merkjameðferð stendur er einnig hægt að framkvæma síun til að fjarlægja hávaða og ringulreið í merkinu. Í samræmi við notkunartíðni skynjarans og tíðniseinkenni truflunarmerkisins, veldu viðeigandi síugerð (eins og Butterworth síu, Chebyshev síu osfrv.). Til dæmis, þegar lágtíðni segulsviðsbreytingar eru mældar, með því að nota lágrásarsíu til að fjarlægja hátíðni hávaða getur það bætt merki-til-suð hlutfall merksins og þar með bætt mælingarnákvæmni.
Kvörðun og bætur
Regluleg kvörðun á Hall Effectsskynjara er mikilvægur þáttur í því að bæta mælingarnákvæmni. Hægt er að kvarða skynjarann ​​með því að nota venjulegan segulsvið eða núverandi uppsprettu og hægt er að skrá úttaksmerki skynjarans undir mismunandi stöðluðum gildum til að koma á kvörðunarferli. Í raunverulegu mælingaferlinu eru mælingarniðurstöður leiðréttar í samræmi við kvörðunarferilinn.
Til viðbótar við kvörðun er einnig hægt að nota reiknirit hugbúnaðarbóta til að bæta nákvæmni enn frekar. Til dæmis er hægt að nota fyrir skynjara með ólínulegar villur, margliða mátun og aðrar aðferðir til að koma á villubóta líkan og hægt er að bæta framleiðsla merkisins í rauntíma meðan á mælingaferlinu stendur með forritun hugbúnaðar til að draga úr mælingarvillum.