什么是霍爾效應?
霍爾效應是利用磁場產生磁電壓的效應。 當載流導體置于垂直于電流的磁場中時,就會發生這種效應。 最常見的應用是霍爾效應傳感器,用于測量磁場并將測量值轉換為電壓。
霍爾效應傳感器
霍爾傳感器的功能基于霍爾效應原理。 它是一種用于通過根據磁場改變輸出電壓來測量磁場的傳感器。 霍爾傳感器可以在不中斷電路的情況下測量電流。 為了確保線性,需要高場強磁鐵,它可以為所需的運動產生大的場強變化。 如果磁場垂直于導體施加,將在電導體中產生橫向于電流方向的電壓。 可以通過保持電流恒定來測量磁通密度
霍爾板霍爾板有電流端子和霍爾電壓抽頭,它們布置在半導體芯片的表面。 如果對其施加磁場,它將以與磁場強度成正比的輸出電壓做出響應,并且輸出電壓非常小,需要額外的電子設備來實現有用的電壓電平。 霍爾板與相關電子設備結合構成霍爾效應傳感器時,霍爾板的面積要小,才能準確測量磁場密度,而且要小于被測磁場的橫截面。
基本霍爾效應傳感器原理結構
霍爾元件-它是一個基本的磁場傳感器
差分放大器-放大電位差
調節器它保持電流值,使傳感器的輸出只反映磁場的強度。
為什么要使用霍爾效應傳感器?
真固體
長壽
100kHz以上高速運行
固定輸入運行
無活動部件
邏輯兼容的輸入輸出
高度可重復的操作
簡化的開關是一個重要的功能。 霍爾效應IC開關在單個IC芯片上具有霍爾電壓發生器、信號放大器、施密特觸發電路和晶體管輸出電路。 輸出干凈快速,切換時無反彈。 這些傳感器高效、有效且成本低。 霍爾效應傳感器幾乎不受環境污染物的影響,適合在惡劣的使用條件下使用。
霍爾傳感器類型
1.霍爾電流傳感器
傳感器用于確定電流水平,它使用霍爾效應原理。 傳感器將監測電流產生的高斯電平,它們不測量實際電流。
被測電流通過磁芯,磁芯將磁場集中在霍爾元件上。 霍爾元件是一塊半導體材料,可產生與電流成正比的霍爾電壓。 霍爾元件的輸出由低噪聲高增益放大器調節
2.線性霍爾效應傳感器
這些傳感器可用于檢測電磁體的運動或場強的變化。 能耗極低,輸出線性,溫度穩定。 傳感器產生一個模擬輸出電壓,該電壓與垂直穿過霍爾板的磁通量成正比。
3.霍爾開關
霍爾開關是一種開關傳感器,它具有帶有預定義開關點和數字輸出的集成比較器,可應用于不同的邏輯系統,如鎖存器、單極、雙極。 所有霍爾開關都有一個開漏輸出晶體管,需要一個外部上拉電阻來連接電源電壓。 標準霍爾開關具有霍爾板,可以響應垂直于板的磁場的絕對值。 霍爾開關的特點是有一個磁性開關點。 如果磁通量超過輸出晶體管打開,如果它下降晶體管關閉。
霍爾效應傳感器應用
1.霍爾效應傳感器的汽車應用
點火傳感器、牽引力控制、雨刷系統、滑動天窗、帶扣開關、剎車燈開關、節氣門位置傳感器、電流測量和動力轉向
2.霍爾效應傳感器的工業應用
RPM 測量、輪速傳感器、轉數、液位和液體流量、壓力開關、旋轉開關、角度傳感器、電流測量、位置測量、距離測量、壓力傳感器、磁場傳感器、扭矩傳感器。