高精度1 μ m 位移传感器

高精度1 μ m 位移传感器

数字摄像机的光学防抖系统,需要高精度地检测微小的位移,利用霍尔元件检测磁石的移动,可以达到这一目的。

    位移在 1mm 以下的结构:如图 1 行示,利朋一个磁化方向与移动方向相同的磁石 ( 尺寸为 1.0mm × 1.0mm × 2.0mm) 和一个霍耳元件 (HG — 106C) ,就可实现位移检测。霍尔元件的感磁而与磁石表而的距离为 0.75mm ,在磁极附近,磁通量相对于位移呈理想的线性变化,故可达到 1 μ m 的检测精度。霍耳元件的输出电压约 100mV ,需要进行电压放大,电路如图 2 。

    位移在 1mm~5.5mm 范围内的结构:

    如图 3 所示,磁石 ( 尺寸为 4.9mm × 3.3mm × 3.2mm) ,的磁化方向与位移方向垂直,用两个霍耳元件 (HQ-0111) 检测,霍耳元件的感磁而与磁石表面的距离为 3.0mm ,两个霍耳元件的中心距为 3.0mm 。将两个霍耳元件的磁通量的差与磁通量的和相除 ( 差÷和 ) ,可得到相对于位移的线性变化。在 1mm 移动量以内可得到 2 μ m 以下的分辨率。

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