悬臂梁MOSFET霍尔磁传感器研究

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1、中文摘要中文摘要霍尔传感器是目前使用最广泛的磁传感器之一。它不仅可以用来测量磁场，还可用来测量电流、速度、位置、角度和转速等物理量，在精密测量、工业自动化控制、汽车电子、家用电器等领域获得广泛应用。本课题的主要研究内容是在悬臂梁根部制作MOSFET霍尔磁传感器，MOSFET的源、漏两端相当于霍尔传感器的电流控制极，在栅区两旁稍靠近漏极的部分加有两个霍尔电压输出极，这样在垂直磁场的作用下，霍尔输出极上将产生霍尔输出电压％，当改变磁感应强度时，霍尔输出电压也会发生变化。本文在了解国内外霍尔磁传感器发展现状的基础

2、上，介绍了霍尔效应的基本原理，阐述了MOSFET霍尔磁传感器的工作原理，设计了悬臂梁MOSFET霍尔磁传感器的结构及制作工艺过程，并进行工艺模拟，为器件的实际工艺流程提供可靠的技术保证。采用Multisim软件对放大电路进行仿真并成功调试实际电路。对实验研制的传感器样品进行特性测试和分析，完成了线性度、迟滞、重复性、灵敏度和精度的计算，计算后得到的线性度为±O．0384％F．S，迟滞为±0．0092％F．S，重复性为±0．072％，．S，灵敏度为1．212肌Wr，精度为O．0821％F．S。实验证明，本文研

3、制的悬臂梁MOSFET霍尔磁传感器的设计方案符合要求，测试装置简单，信号处理方便，制作工艺可与集成电路工艺兼容，可实现霍尔传感器的集成化。关键词：悬臂梁：霍尔磁传感器；霍尔效应；MOSFET黑龙江大学硕士学位论文AbstractHallsensorisoneofthemostmatureaJld埘delyuSedmagneticsenSorS．ItcanbeuSedt0measurenotonlymagneticfield，butcu玎ent，Veloci吼position，angleandrotatesp

4、eed，plays锄imponantroleinpreciselymeaSure，industrialcon仃ol，automotiveelectronics，homeelectricalproductsandsoon．Inmispaper’aMOSFETHallma盟etjc9ensorhaSbeendesignedandf．abricatedonthecan_!tileverbe锄．ThesourceanddrainofMOSFETist11ecu玎entcon仃olpole，mecl埘entbe眦en

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6、edontherelatedresearchofHallmagneticSensorathomeandabmad，mispaperintroducedthebasicprincipleofHall—effect'、ⅣorkprincipleofMOSFETHalldevice，tllestructureandthef-abricationprocessofMOSFETHallmagneticSenSorontllemicrocantileVerbe锄aremSodesigned．WealSosimulate

7、dthef．abricationproceSSt0柏．ordcredibletecIlIliquepledge氨时ttleaCtu甜processofdeVice．Using吐leMllltisiInSo觚rare，me锄plifiedcirc疵issiIIlulatedanddebuggedpractically-Du血gmeeXpe血1e鸲mech撒cteristicofsensoristeStedand锄alyzed，a胁matⅡlelineari瓤lag，repeat：abili瓢sensitiV时

8、andprecisionarecalculated．Thelinearit)rofseIlS0lris±O．0384％F·S，t11elagis±O．0092％，·S，n他repea讪ili哆is±0．072％，·S，订伦SensitiVi够isl．212小吖7’，theprecisionisO．0821％F·S．ItiSprovedthatnledesi班schemeisfeaSibletomaIlu￡坨tur