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有关霍尔传感器，你想知道的都在这里了！有关霍尔传感器，你想知道的都在这里了！ 必优传感网 导语：随着霍尔传感器在市场上的销售额持续增长，其相关技术也在不断的进步，可编程霍尔传感器、智能化霍尔传感器以及微型霍尔传感器将有更好的开展前景。 【有关霍尔传感器，你想知道的都在这里了！】霍尔的命名来源于“霍尔效应，并不是霍尼韦尔传感器的简称哦。霍尔效应是1879年霍尔在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，进而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应。 随着霍尔传感器在市场上的销售额持续增长，其相关技术也在不断的进步，可编程霍尔传感器、智能化霍尔传感器以及微型霍尔传感器将有更好的开展前景。 什么是霍尔传感器？ 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，可以判定半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。 由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小。 霍尔传感器 霍尔传感器的优点及用处 1.精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度合适于任何波形的测量；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形明晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高可达m级。 2.宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1s；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。 3.测量范围广泛：电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。 4.构造结实，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高可达1MHZ，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或者腐蚀。 霍尔传感器广泛应用在变频调速装置、逆变装置、UPS电源、通讯电源、电焊机、电力机车、变电站、数控机床、电解电镀、微机监测、电网监测等需要隔离检测电流的设施中以及新兴的太阳能、风能和地铁轨道信号、汽车电子等领域。 典型的霍尔传感器实现定位应用原理图 如上图所示：一个轮上的两个磁铁经过霍尔效应传感器。图示中的轮子，带有两个等距的磁铁，传感器上的电压在一个周期内将两次到达峰值。通常被用于计量车轮和轴的速度，例如在内燃机点火定时正时或者转速表上。其在无刷直流电动机的使用，用来检测永磁铁的位置。 霍尔传感器的主要特性参数 前面介绍过了霍尔传感器是一种根据霍尔效应制作的磁场传感器，它的主要特性参数有以下几类。 1.输入电阻R 霍尔传感器元件两鼓励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值从几欧到儿百欧，视不同型号的元件而定。 温度升高，输入电阻变小，进而使输入电流变大，最终引起霍尔传感器电势变化。为了减少这种影响，最好采用恒流源作为鼓励源。 2.输出电阻R 两个霍尔传感器电势输出端之间的电阻称为输出电阻，它的数位与输入电阻同一数目级。它也随温度改变顺改变。选择适当的负载电阻易与之匹配，可以使由温度引起的程水电势的漂移减至最小。 3.最大鼓励电流I-霍尔传感器参数 由于霍尔传感器电势随鼓励电流的增大而增大，故在应用中总希望选用较大的鼓励电流1M但鼓励电流增大，程尔元件的功耗增大，元件的温皮升高，进而引起霍尔传感器屯势的温漂增大，因此每种型号的几件均规定了相应的最大鼓励电流，它的数值从几毫安至几百毫安。 4.灵敏度K 灵敏度KH=EH/IB，它的数值约为10MV(MA.T)左右。 5.最大磁感应强度BM-霍尔传感器参数 磁感应强度超过BM时，霍尔传感器电势的非线性误差将明显增大，特斯捡(T)成几千高斯(Gs)(1Gs=104T)。 6.个等位电势 在额定鼓励电流F，当外加磁场为零时它是由于4个屯极的几何尺寸不对称引起的误差。 7.霍尔传感器屯势温度系数 6M的数值一般为零点刀霍尔传感器输出端之间的开路电压称为不等位电势，使用时多采用电桥法来补偿不等位电势引起日在一定磁感应强度和鼓励电流的作用下，温度每变化1摄氏度时，霍尔传感器电势变化的百分数弱为霍尔传感器电势温度系数，它与霍尔传感器元件的材料有关。 霍尔传感器的分类 霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。 1.线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。 2.开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。 按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或者磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场。 霍尔传感器在各大领域的应用 按被检测的对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或者磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将很多非电、非磁的物理量。 例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进展检测和控制。 线性型霍尔传感器主要用于一些物理量的测量 1.电流传感器： 由于通电螺线管内部存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔传感器测量出磁场，进而确定导线中电流的大小。 利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，十分合适于大电流传感。 标准圆环铁芯有一个缺口，将霍尔传感器插入缺口中，圆环上绕有线圈，当电流通过线圈时产生磁场，那么霍尔传感器有信号输出。 2.位移测量： 两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z轴上作Z位移时，传感器有一个电压输出，电压大小与位移间隔 大小成正比。假如把拉力、压力等参数变成位移间隔 ，便可测出拉力及压力的大小。 开关型霍尔传感器主要用于测转数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知器、报警器、自动控制电路等。 1.测转速或者转数： 在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边沿处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，进而可测出转数计数器，假设接入频率计，便可测出转速。 假如把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。 2.各种实用电路： 开关型霍尔传感器尺寸小、工作电压范围宽，工作可靠，价格廉价，因此获得极为广泛的应用。 下面列举一个实例讲明，汽车车门状态显示： 如今汽车一般都有该功能了。这里使用了霍尔传感器，只要再配置一块小永久磁铁就很轻易做成车门是否关好的指示器。 三片开关型霍尔传感器分别装在汽车的四个门框上，在车门适当位置各固定一块磁钢，当车门开着时，磁钢远离霍尔开关，输出端为高电平。假设四个门中有一个未关好，那么或者非门输出为低电平，红灯亮，表示还有门未关好，假设三个门都关好，那么或者非门输出为高电平，绿灯亮，表示车门关好，司机可放心开车。