如图19是由模拟开关等构成的差动测量电路。电路中,传感器采用霍耳元件H,若磁场B垂直地加到H上,a-b间的控制电流为l1,则产生霍耳电压UH=KBI1十UB。式中,K为比例常数,UB为不平衡电压。为了消除这种不平衡电压,可使霍耳元件控制电流I1的平均值为零,即由开关S10、S20。交替切换控制电流I1,使其振幅与时间相等,则平均值就为零。为使霍耳元件的灵敏度稳定,可使控制电流I1稳定即可。控制电流I1由Ur和Rs决定,即I1=Ur/Rs。霍耳元件自身阻抗即使随温度的变化而变化,控制电流I1也不变。
由A1和A2构成的差动放大器的输出电压如下所示。若开关S10、S11、S12接通时,电压为U11,则U11=(KBI1+UB+Uos)(1+R2/R1);若当开关S20、S21、S22接通时,电压为U12,则U12=(-KBI1+UB+AUos)(1+R2/R1)。式中,Uos为A1和A2的失调电压之差。A3输出电压U。=U11-U12=2KBI1(1+R2/R1)。由此可知,霍耳元件的不平衡电压与差动放大器申运放的失调电压相抵消,测量的是真正值。
