霍尔传感器温度漂移补偿
摘要：我们提出了一种消除霍尔传感器误差并补偿其温度漂移的方法。我们改进了一种基于输入电压校正的补偿技术。通过对不同初始温度下的偏移校正，我们获得了更精确的温度漂移补偿措施。为了减少校正时间，我们提出了一种传感器快速加热的方法。它包括迫使电流脉冲通过传感器的p-n结。由于正向偏置二极管的电阻很小，所以该原理适用于低压应用。校正后，在-10到 60℃的温度范围内，得到的偏移量小于初始偏移量的2%，相应的剩余等效偏移量小于250 uT。
关键词：霍尔传感器；温度补偿；温度漂移
第一章 介绍
在霍尔传感器中，偏移电压与直流或缓慢变化的磁场产生的输出信号无法区分。为了提高低直流电磁场测量的精度，提出了微调、互补偿、自旋极化、线性补偿校准、查表等消除偏置的方法。这些方法要么温度漂移校正不准确，要么需要复杂的数字信号处理;因此，我们采用并改进了用于压阻传感器的完全模拟技术。
第二章 工作原理
采用应变消除法降低了安装时随温度变化的机械应力。这使得输入电压漂移与温度之间具有很好的相关性，如图1所示。该补偿包括在校准温度Tref时，通过从输出电压中减去输入电压的一部分，即由磁场引起的偏置和霍尔电压之和，来消除偏置。由于输入电压温度系数与偏置量之间的相关关系，补偿了剩余的偏置温度漂移。图2为剩余偏置电压，比初始偏置小10倍以上。剩余的偏置在很大程度上与温度线性相关，这是由于输入电压和偏置电压温度系数不匹配造成的。
图一：输入和偏置电压与霍尔元件温度的函数
图二：使用输入电压进行校正并在25°C进行校准后的剩余偏移电压
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