霍尔磁敏传感器原理与应用报告
霍尔传感器的应用以及原理

霍尔传感器的应用以及原理1. 引言霍尔传感器是一种常见的传感器,广泛应用于电子设备和工业控制领域。
它通过测量磁场变化来检测物体的位置、速度和方向等信息。
本文将介绍霍尔传感器的原理以及它在不同领域的应用。
2. 霍尔传感器原理霍尔传感器的工作原理基于霍尔效应,即当电流通过晶体管和金属片时,会形成一个垂直于电流和磁场方向的电压差。
这个电压差叫做霍尔电压,它与外界磁场的强度和方向成正比。
通过测量霍尔电压的变化,可以得到与磁场相关的信息。
霍尔传感器通常由霍尔元件、增益放大器和输出电路组成。
霍尔元件是一个具有霍尔电压特性的磁敏器件,一般采用半导体材料制造。
增益放大器用于放大霍尔电压的信号,使其可以被检测和处理。
输出电路根据需求将电信号转换成数字信号或模拟信号输出。
3. 霍尔传感器的应用3.1 位置检测霍尔传感器可以通过测量磁场的变化来检测物体的位置。
在自动门控制系统中,可以使用霍尔传感器来检测人员的位置,实现自动开关门。
在机械制造中,霍尔传感器可以被用来监测机械臂的位置,控制其准确移动。
3.2 速度检测通过测量磁场变化的频率,霍尔传感器可以检测物体的速度。
在汽车中,霍尔传感器常被用来测量车轮的转速,用于ABS(防抱死制动系统)和发动机管理系统等。
此外,在电动机控制领域,霍尔传感器也经常被应用于测量电动机的转速。
3.3 方向检测霍尔传感器通过测量磁场的方向,可以检测物体的方向。
在磁罗盘中,霍尔传感器用于检测地球的磁场方向,提供导航和定位功能。
在游戏手柄中,霍尔传感器可以检测游戏手柄的倾斜方向,实现精确的游戏控制。
3.4 磁场检测由于霍尔传感器对磁场的敏感性,它也可以用来检测磁场的强度和方向。
在磁共振成像仪中,霍尔传感器被用于检测强磁场的均匀性,确保图像质量。
在磁力计中,霍尔传感器可以测量磁场的强度,用于测量磁体的磁场强度。
4. 总结霍尔传感器是一种应用广泛的传感器,它通过测量磁场变化来获得与位置、速度和方向等相关的信息。
霍尔传感器的工作原理、分类及应用

霍尔传感器是一种磁传感器。
用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。
霍尔传感器以霍尔效应为其工作基霍尔传感器是一种磁传感器。
用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。
霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础,是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。
霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。
一、霍尔效应霍尔元件霍尔传感器霍尔效应如图1 所示,在半导体薄片两端通以控制电流I,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为 B 的匀强磁场,则在垂直于电流和磁场的方向上,将产生电势差为UH 的霍尔电压,它们之间的关系为。
式中d 为薄片的厚度,k 称为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关。
上述效应称为霍尔效应,它是德国物理学家霍尔于1879 年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。
(二)霍尔元件根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
(三)霍尔传感器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,如图2 所示,是其中一种型号的外形图。
二、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。
(一)线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极尾随器组成,它输出摹拟量。
(二)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。
三、霍尔传感器的特性(一)线性型霍尔传感器的特性输出电压与外加磁场强度呈线性关系,如图3 所示,可见,在B1~B2 的磁感应强度范围内有较好的线性度,磁感应强度超出此范围时则呈现饱和状态。
(二)开关型霍尔传感器的特性如图4 所示,其中BOP 为工作点“开”的磁感应强度,BRP 为释放点“关”的磁感应强度。
霍尔传感器的原理和应用

霍尔传感器的原理和应用1. 霍尔传感器的原理霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器,通过测量电磁场的变化来检测物体的位置、运动或者其他属性。
其原理主要基于霍尔效应的存在。
1.1 霍尔效应的概念霍尔效应是指当通过一块导体中的电流流过时,如果将该导体放置于磁场中,该磁场会产生一个力,使得电子在导体中聚集在一边,导致在导体两侧产生一种电势差。
这种现象就是霍尔效应。
1.2 霍尔传感器的结构霍尔传感器通常由霍尔元件、磁场源和信号处理电路组成。
其中,霍尔元件是关键部件,其结构包括霍尔片、上下两个触点和引线。
霍尔片是一种特殊材料,能够对磁场产生敏感。
当磁场作用于霍尔片时,霍尔片上的电荷会发生积聚,从而产生一定的电势差。
1.3 霍尔传感器的工作原理当磁场作用于霍尔传感器时,霍尔片上的电荷会发生积聚,从而产生电势差。
这种电势差可以被测量,并转化为相应的信号。
该信号可以通过信号处理电路进行放大、滤波和解调等处理,以便得到相关的测量结果。
2. 霍尔传感器的应用霍尔传感器由于其特殊的原理和结构,在许多领域都有广泛的应用。
2.1 位置检测由于霍尔传感器能够对磁场的变化进行敏感测量,因此在位置检测方面有很好的应用。
比如,在汽车领域中,霍尔传感器可以用来检测车速、转向角度,以及车辆的位置等信息。
2.2 运动检测霍尔传感器可以用来检测物体的运动状态。
在工业自动化领域中,霍尔传感器常常被用来监测机器的转速、转向等参数。
另外,霍尔传感器还被广泛应用于航空航天领域中,用于检测飞机、卫星等设备的姿态、位置等信息。
2.3 流量测量由于霍尔传感器对电流的变化敏感,因此能够用来测量流体的流量。
在工业领域中,霍尔传感器常常被用来监测管道内流体的流速和流量,以实现对流体控制和管理的目的。
2.4 磁场测量由于霍尔传感器对磁场的变化具有很好的感知能力,因此可以用来测量磁场的大小和方向。
在科学研究领域中,霍尔传感器常常被用来测量磁场的强度和分布,以研究磁场的性质和应用。
.霍尔门磁传感器的原理与应用

霍尔门磁传感器或称霍尔开关,是一种可以检测磁场变化并转化为电信号的传感器。
它通常被应用于门窗磁控报警系统、电子开关和电机控制等领域。
本文将详细介绍霍尔门磁传感器的原理、结构与应用。
一、霍尔门磁传感器的原理1. 霍尔效应:霍尔效应是指在导电材料中,当有电流通过时,如果受到外部磁场的作用,会在垂直于电流方向上产生电势差。
这种现象是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年首先发现的。
霍尔效应是霍尔门磁传感器能够探测磁场变化的基础。
2. 霍尔元件:霍尔元件是霍尔门磁传感器的核心部件,通常由半导体材料制成。
当磁场作用于霍尔元件时,会在元件两侧产生电势差,这一电势差可以被检测电路所读取,从而转化为相应的信号输出。
3. 灵敏度调节:由于不同的应用场景对磁场的灵敏度要求不同,霍尔门磁传感器通常具有灵敏度调节功能。
用户可以通过调节传感器上的旋钮或设置参数来改变传感器的灵敏度。
二、霍尔门磁传感器的结构1. 外壳:霍尔门磁传感器的外壳通常由耐高温、耐腐蚀的材料制成,以确保其稳定可靠地工作在不同的环境中。
2. 传感元件:传感元件是霍尔门磁传感器的核心部件,它通常为霍尔元件。
传感元件的选择和制造工艺会直接影响传感器的灵敏度和稳定性。
3. 输出端口:霍尔门磁传感器的输出端口通常为开关量输出,常见的有正常开关、NC(Normally Closed)和NO(Normally Open)等类型。
用户可以根据实际需求选择合适的输出类型。
4. 供电接口:霍尔门磁传感器通常需要外部供电,供电电压的稳定性和电流的大小需要符合传感器的工作要求。
5. 灵敏度调节装置:为了适应不同的工作环境和需求,霍尔门磁传感器通常具有灵敏度调节装置,用户可以通过调节该装置来改变传感器的灵敏度。
三、霍尔门磁传感器的应用1. 门窗磁控报警系统:霍尔门磁传感器可以应用于门窗磁控报警系统中,通过安装在门窗上,当门窗打开时,磁场的变化会被传感器检测到,并触发报警器发出警报。
霍尔式传感器原理及应用(共9张PPT)

霍尔电势 VH 的大小 48)
式中 KH——霍尔常数,表示单位磁感应强度和
单位控制电流下所得的开路霍尔电势, 取决于材质、元件尺寸,并受温度变化影响;
α——电流方向与磁场方向夹角,如两者垂直,则sinα=1。
磁场变化 材料的厚度 d 愈小,则 KH 就愈大、灵敏度愈高
霍尔芯片一般用非磁性金属、陶瓷或环氧树脂封装 若在一个方向上通以电流 I 磁场变化
洛伦兹力•F应L 的用方中向由不左用手定永则久决定磁铁产生的磁场,而是用一个可变电流作激磁的可变磁场,输
R为调节电阻,调节控制电流的大小 建立霍尔电势所需的时间极短(10-12~10-14)
使用时,I 和 B 都可作为输入信号,输出信号正比于两者的乘积
一式般中采K用H—N形—锗霍、尔锑常化寿数铟,命、表砷长示化单铟位、磁砷感化应镓强和度磷和砷化铟等
材料的厚度 d 愈小,则 KH 就愈大、灵敏度愈高
价格低
•可以广泛应用于测量:
位移
可转化为位移的力和加速度
在垂直于 B 和 I 的方向上产生一感应电动势 VH
洛伦兹力 FL 的方向由左手定则决定 当霍尔元件相对于磁极作x方向位移时,可得到输出电压VH=VH1-VH2,且ΔVH数值正比于位移量Δx,正负方向取决于位移Δx的方向 若在一个方向上通以电流 I 霍尔元件置于两相反方向的磁场中
霍尔元件霍可制尔成位传移传感感器器 的结构
R为调节电阻,调节控制电流的大小 建立霍尔电势所需的时间极短(10-12~10-14) 在垂直于 B 和 I 的方向上产生一感应电动势 VH
• 霍尔元件传感器既能测量位移的大小,又能鉴别位移的方向
•霍尔元件在静止状态下具有感受磁场的独特能力
霍尔传感器原理以及应用

霍尔传感元器件及其应用1 引言 (2)2 霍尔效应和霍尔器件 (2)2.1 霍尔效应 (2)2.2 霍尔器件 (3)2.2.1 霍尔元件 (4)2.2.2 霍尔电路 (5)3 霍尔器件的应用 (8)3.1 应用的一般问题 (8)3.1.1 测量磁场 (8)3.1.2 工作磁体的设置 (9)3.1.3 与外电路的接口 (10)3.2 应用实例 (11)3.2.1检测磁场 (11)3.2.2 检测铁磁物体 (12)3.2.3 用在直流无刷电机中 (13)3.2.4 无损探伤 (15)3.2.5 磁记录信息读出 (15)3.2.6 霍尔接近传感器和接近开关 (16)3.2.8 霍尔齿轮传感器 (18)3.2.9 旋转传感器 (19)3.2.10 霍尔位移传感器 (21)3.2.11实现电-磁-电的转换 (25)3.2.14霍尔隔离放大器 (37)3.2.15用作电磁隔离耦合器 (37)4.结束语 (38)1 引言霍尔器件是一种磁传感器。
用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。
霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,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腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达µm级)。
取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~1 50℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。
前者输出模拟量,后者输出数字量。
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,将许多非电、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,转变成电量来进行检测和控制。
霍尔传感器测速原理

霍尔传感器测速原理
霍尔传感器的原理是利用霍尔效应与集成电路技术结合而制成的一种磁敏传感器,它能感知一切与磁信息有关的物理量。
霍尔效应:在金属或半导体薄片的两端通过控制电流I,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为应强度为磁场那么,,在垂直于电流和磁场方向向上将产生电动势场UH(霍尔电压)霍尔元件:根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
霍尔传感器: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 原理及应用

霍尔传感器原理及应用
霍尔传感器作为一种常用的传感器器件,其运作原理是基于霍尔效应。
霍尔效应是指当通过导体的电流在垂直于电流方向上施加一个磁场时,会在导体的侧边产生一种电势差。
具体而言,霍尔传感器中通常包含一片装有霍尔元件(霍尔晶体)的芯片。
当通过芯片中的引脚加上一定的电流时,霍尔元件内部产生一个与施加磁场相对应的电势差。
电势差的大小与施加磁场的强度成正比,方向则取决于磁场的方向。
根据霍尔传感器的工作原理,它可以用于检测磁场的强度和方向。
常见的应用包括磁力计、转速传感器、位置传感器等。
以下是一些常见的应用示例:
1. 磁力计:霍尔传感器可以测量磁场的强度,因此被广泛用于磁力计中,用来检测和测量物体的磁性。
2. 转速传感器:霍尔传感器也可以用于测量物体的转速。
通过将传感器安装在旋转物体附近,并将传感器上的电流引脚连接到适当的电路中,可以通过测量输出电势差的频率来计算旋转物体的转速。
3. 位置传感器:借助霍尔传感器,可以实现非接触式的位置检测。
例如,将传感器安装在机械设备上,用来检测设备的位置并实时监控运动状况。
4. 电流测量:霍尔传感器也可用作电流传感器。
通过将传感器
固定在电流导体附近,可以测量通过导体的电流,并将其转换为相应的电压信号。
总之,霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器器件,其应用广泛,可以用于测量磁场的强度和方向,实现转速测量、位置检测和电流测量等功能。
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霍尔磁敏传感器原理与应用一.引言随着自动检测控制和信息技术的发展,对传感器的性能要求越来越高,一方面要求尽可能精确,可靠性要求高;另一方面要求价格尽可能廉价。
霍尔传感器是一种理想器件。
磁敏传感器,顾名思义就是感知磁性物体的存在或者磁性强度(在有效范围内)这些磁性材料除永磁体外,还包括顺磁材料(铁、钴、镍及其它们的合金)当然也可包括感知通电(直、交)线包或导线周围的磁场。
传统的磁检测中首先被采用的是电感线圈为敏感元件。
特点正是无须在线圈中通电,一般仅对运动中的永磁体或电流载体起敏感作用。
后来发展为用线圈组成振荡槽路的。
如探雷器,金属异物探测器,测磁通的磁通计等. (磁通门,振动样品磁强计)。
霍尔传感器是依据霍尔效应制成的器件。
霍尔效应:通电的载体在受到垂直于载体平面的外磁场作用时,则载流子受到洛伦兹力的作用,并有向两边聚集的倾向,由于自由电子的聚集(一边多一边必然少)从而形成电势差,在经过特殊工艺制备的半导体材料这种效应更为显著。
从而形成了霍尔元件。
早期的霍尔效应的材料Insb(锑化铟)。
为增强对磁场的敏感度,在材料方面半导体IIIV 元素族都有所应用。
近年来,除Insb之外,有硅衬底的,也有砷化镓的。
霍尔器件由于其工作机理的原因都制成全桥路器件,其内阻大约都在150Ω~500Ω之间。
对线性传感器工作电流大约在2~10mA左右,一般采用恒流供电法。
Insb与硅衬底霍尔器件典型工作电流为10mA。
而砷化镓典型工作电流为2 mA。
作为低弱磁场测量,我们希望传感器自身所需的工作电流越低越好。
(因为电源周围即有磁场,就不同程度引进误差。
另外,目前的传感器对温度很敏感,通的电流大了,有一个自身加热问题。
(温升)就造成传感器的零漂。
这些方面除外附补偿电路外,在材料方面也在不断的进行改进。
霍尔传感器主要有两大类,一类为开关型器件,一类为线性霍尔器件,从结构形式(品种)及用量、产量前者大于后者。
霍尔器件的响应速度大约在1us 量级。
以磁场作为媒介,利用霍尔传感器可以检测多种物理量,如位移、振动、转速、加速度、流量、电流、电功率等。
它不仅可以实现非接触测量,并且采用永久磁铁产生磁场,不需附加能源。
另外,霍尔传感器尺寸小、价格便宜、应用电路简单、性能可靠,因而获得极为广泛的应用。
除了直接利用霍尔传感器外,还利用它开发出各种派生的传感器。
二.工作原理1.霍尔效应通电的导体或半导体,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。
2.霍尔磁敏传感器工作原理设霍耳片的长度为l ,宽度为w ,厚度为d 。
又设电子以均匀的速度v 运动,则在垂直方向施加的磁感应强度B 的作用下,它受到洛仑兹力e —电子电量(1.62×10-19C); v —电于运动速度。
同时,作用于电子的电场力当达到动态平衡时电流密度weV eE f H H E /==weV evB H /=dnevw d jw I ⋅-=⋅=dnew I v ⋅-=/ned IB V H /-=evBf L =霍耳电势VH与I、B的乘积成正比,而与d成反比。
于是可改写成:R—霍耳系数,由载流材料物理性质决定。
ρ—材料电阻率Hμ—载流子迁移率,μ=v/E,即单位电场强度作用下载流子的平均速度。
金属材料,电子μ很高但ρ很小,绝缘材料,ρ很高但μ很小。
故为获得较强霍耳效应,霍耳片全部采用半导体材料制成。
设K H=R H / d V H=K H I BKH—霍耳器件的乘积灵敏度。
它与载流材料的物理性质和几何尺寸有关,表示在单位磁感应强度和单位控制电流时霍耳电势的大小。
若磁感应强度B的方向与霍耳器件的平面法线夹角为θ时,霍耳电势应为:V H=K H I B cosθ注意:当控制电流的方向或磁场方向改变时,输出霍耳电势的方向也改变。
但当磁场与电流同时改变方向时,霍耳电势并不改变方向。
三.霍耳磁敏传感器(霍耳器件)器件电流(控制电流或输入电流):流入到器件内的电流。
电流端子A、B相应地称为器件电流端、控制电流端或输入电流端。
霍耳输出端的端子C、D相应地称为霍耳端或输出端。
若霍耳端子间连接负载,称为霍耳负载电阻或霍耳负载。
电流电极间的电阻,称为输入电阻,或者控制内阻。
霍耳端子间的电阻,称为输出电阻或霍耳侧内部电阻。
图中控制电流I由电源E供给,R为调节电阻,保证器件内所需控制电流I。
霍耳输出端接负载R3,R3可是一般电阻或放大器的输入电阻、或表头内阻等。
磁场B垂直通过霍耳器件,在磁场与控制电流作用下,由负载上获得电压。
实际使用时,器件输入信号可以是I或B,或者IB,而输出可以正比于I或B, 或者正比于其乘积IB。
实际使用时,器件输入信号可以是I或B,或者IB,而输出可以正比于I或B,同样,若给出控制电压V,由于V=R1I,可得控制电压和霍耳电势的关系式上两式是霍耳器件中的基本公式。
即:输入电流或输入电压和霍耳输出电势完全呈线性关系。
如果输入电流或电压中任一项固定时,磁感应强度和输出电势之间也完全呈线性关系。
四.基本特性1、直线性:指霍耳器件的输出电势VH分别和基本参数I、V、B之间呈线性关系。
2、灵敏度:可以用乘积灵敏度或磁场灵敏度以及电流灵敏度、电势灵敏度表示:V H=K H BIKH——乘积灵敏度,表示霍耳电势VH与磁感应强度B和控制电流I 乘积之间的比值,通常以mV/(mA·0.1T)。
因为霍耳元件的输出电压要由两个输入量的乘积来确定,故称为乘积灵敏度。
若控制电流值固定,则:VH=KBBKB——磁场灵敏度,通常以额定电流为标准。
磁场灵敏度等于霍耳元件通以额定电流时每单位磁感应强度对应的霍耳电势值。
常用于磁场测量等情况。
若磁场值固定,则:VH=KIIKI——电流灵敏度,电流灵敏度等于霍耳元件在单位磁感应强度下电流对应的霍耳电势值。
3、额定电流:霍耳元件的允许温升规定着一个最大控制电流。
4、最大输出功率在霍耳电极间接入负载后,元件的功率输出与负载的大小有关,当霍耳电极间的内阻R2等于霍耳负载电阻R3时,霍耳输出功率为最大。
5、最大效率 霍耳器件的输出与输入功率之比,称为效率,和最大输出对应的效率,称为最大效率,即:6、负载特性 当霍耳电极间串接有负载时,因为流过霍耳电流,在其内阻上将产生压降,故实际霍耳电势比理论值小。
由于霍耳电极间内阻和磁阻效应的影响,霍耳电势和磁感应强度之间便失去了线性关系。
如图所示7、温度特性:指霍耳电势或灵敏度的温度特性,以及输入阻抗和输出阻抗的温度特性。
它们可归结为霍耳系数和电阻率(或电导率)与温度的关系。
8、频率特性磁场恒定,而通过传感器的电流是交变的。
器件的频率特性很好,到10k Hz时交流输出还与直流情况相同。
因此,霍耳器件可用于微波范围,其输出不受频率影响。
磁场交变。
霍耳输出不仅与频率有关,而且还与器件的电导率、周围介质的磁导率及磁路参数(特别是气隙宽度)等有关。
这是由于在交变磁场作用下,元件与导体一样会在其内部产生涡流的缘故。
总之,在交变磁场下,当频率为数十kHz时,可以不考虑频率对器件输出的影响,即使在数MHz时,如果能仔细设计气隙宽度,选用合适的元件和导磁材料,仍然可以保证器件有良好的频率特性的。
五.应用举例利用霍耳效应制作的霍耳器件,不仅在磁场测量方面,而且在测量技术、无线电技术、计算技术和自动化技术等领域中均得到了广泛应用。
利用霍耳电势与外加磁通密度成比例的特性,可借助于固定元件的控制电流,对磁量以及其他可转换成磁量的电量、机械量和非电量等进行测量和控制。
应用这类特性制作的器具有磁通计、电流计、磁读头、位移计、速度计、振动计、罗盘、转速计、无触点开关等。
利用霍耳传感器制作的仪器优点:(1) 体积小,结构简单、坚固耐用。
(2)无可动部件,无磨损,无摩擦热,噪声小。
(3)装置性能稳定,寿命长,可靠性高。
(4)频率范围宽,从直流到微波范围均可应用。
(5)霍耳器件载流子惯性小,装置动态特性好。
霍耳器件也存在转换效率低和受温度影响大等明显缺点。
但是,由于新材料新工艺不断出现,这些缺点正逐步得到克服。
1.检测磁场检测磁场是霍尔式传感器最典型的应用之一。
将霍尔器件做成各种形式的探头,放在被测磁场中,使磁力线和器件表面垂直,通电后即可输出与被测磁场的磁感应强度成线性正比的电压。
2.霍尔位移传感器将霍尔元件置于磁场中,左半部磁场方向向上,右半部磁场方向向下,从a端通人电流I,根据霍尔效应,左半部产生霍尔电势V H1,右半部产生露尔电势V H2,其方向相反。
因此,c、d两端电势为V H1—V H2。
如果霍尔元件在初始位置时V H1=V H2,则输出为零;当改变磁极系统与霍尔元件的相对位置时,即可得到输出电压,其大小正比于位移量。
3.霍尔式压力传感器霍尔元件P4.霍尔转速传感器5.霍尔计数装置(a)工作示意图( b) 电路图输入轴传感器(a)(b)绝缘板6.汽车霍尔电子点火器+12S L 305传感器磁传感器磁当缺口对准霍尔元件时,磁通通过霍尔传感器形成闭合回路,电路导通,霍尔电路输出≤0.4V的低电平;当隔磁罩竖边的凸出部分挡在霍尔元件和磁体之间时,电路截止,霍尔电路输出高电平。
当霍尔传感器输出低电平时,V1截止,V2、V3导通,点火器的初级绕组有恒定的电流通过;当霍尔传感器输出高电平时,V1导通,V2、V3 截止,点火器的初级绕组电流截止,此时储存在点火线圈中的能量由初级绕组以高压放电的形式输出,即放电点火。
六.参考文献罗四维传感器应用电路详解郁有文传感器原理及工程应用康维新传感器与检测技术。