霍尔式接近开关原理、术语解释、应用注意事项
霍尔开关的工作原理及应用范围
霍尔开关的工作原理及应用范围霍尔集成电路是霍尔元件与电子线路一体化的产品，它是由霍尔元件、放大器、温度补偿电路和稳压电路利用集成电路工艺技术制成的。
它能感知一切与磁有关的物理量，又能输出相关的电控信息，所以霍尔集成电路既是一种集成电路，又是一种磁敏传感器，它一般采用DIP或扁平封装。
一、霍尔集成电路的原理当将一块通电的半导体薄片垂直置于磁场中时，薄片两侧由此会产生电位差，此现象称为霍尔效应。
此电位差称为霍尔电势，电势的大小E=KIB/d，式中K是霍尔系数，d为薄片的厚度，I为电流，B为磁感应强度。
图1示出霍尔效应的原理：在三维空间内，霍尔半导体平板在XOY平面内，它与磁场方向垂直，磁场指向Y轴的方向，沿X轴方向通以电流I，由于运动的电荷与磁场的相互作用，结果在Z轴方向上产生了霍尔电势E，一般其值可达几十毫伏。
为此，将霍尔元件与电子线路集成在一块约2mm*2mm的硅基片上，就做成了温度稳定性好、可靠性高的霍尔集成电路。
二、典型霍尔集成电路结构分析霍尔集成电路按输出方式可分为线性型和开关型，若按集成电路内部的有源器件可分为双极型和MOS型。
图2、图3分别示出了一种双极型霍尔集成电路内部的原理结构和逻辑结构，图2为开关型的，图3为线性型的。
在图2中IC内通过霍尔元件H的磁性检测反映为高低电平的输出。
V1、V2组成差分放大器，它将霍尔电势放大，其放大倍数约几十倍；V3、V4组成施密特触发器，它将放大的霍尔电势整形为矩形脉冲；V5、V6进一步对矩形脉冲缓冲放大；V7、V8为开路集电极输出管。
图2a中有两个输出端，这里之所以采用集电极开路输出结构，是因为它可以有较大的负载能力，且易于与不同类型的电路接口，但亦有部分霍尔集成电路采用发射极开路输出形式。
图3所示是线性霍尔集成电路的内部结构，其输出电压能随外加磁场强度的变化而连续变化，其输出变化曲线一般如图4所示。
它的特点是灵敏度高，输出动态范围宽、线性度好。
图3a中V1、V2为差分放大器，R1、R2射极电阻的负反馈展宽了电路的线性范围，V5、V6第二级差分放大使放大倍数很高。
接近开关工作原理
接近开关工作原理一、概述接近开关是一种常用的电子元件，用于检测或控制物体的接近或离开。
它在自动化控制系统中起到重要作用，广泛应用于工业生产、机械设备、安防系统等领域。
本文将详细介绍接近开关的工作原理、分类和应用。
二、工作原理接近开关的工作原理基于感应原理，它通过检测物体的磁性、电性或光学特性来实现接近或离开的检测。
根据不同的原理和工作方式，接近开关可以分为磁性接近开关、电容接近开关、感应接近开关和光电接近开关等几种类型。
1. 磁性接近开关磁性接近开关利用物体的磁性特性进行接近或离开的检测。
它由一个磁铁和一个磁敏元件（如霍尔元件）组成。
当被检测物体靠近磁敏元件时，磁敏元件会受到磁场的影响而产生电信号，从而实现接近开关的动作。
2. 电容接近开关电容接近开关利用物体与电容传感器之间的电容变化来实现接近或离开的检测。
它通常由一个电容传感器和一个振荡电路组成。
当被检测物体靠近电容传感器时，电容传感器的电容值会发生变化，从而改变振荡电路的频率或幅度，进而触发接近开关的动作。
3. 感应接近开关感应接近开关利用物体对感应电磁场的影响来实现接近或离开的检测。
它由一个发射线圈和一个接收线圈组成。
发射线圈产生一个高频电磁场，当被检测物体靠近时，会对接收线圈产生感应电流，从而触发接近开关的动作。
4. 光电接近开关光电接近开关利用物体对光的遮挡或反射来实现接近或离开的检测。
它由一个发光器和一个光敏元件（如光电二极管或光敏三极管）组成。
发光器发射光束，当被检测物体靠近时，会遮挡或反射光束，从而改变光敏元件的光强，进而触发接近开关的动作。
三、分类和应用根据接近开关的工作原理和输出信号类型，可以将接近开关分为接触式接近开关和非接触式接近开关。
1. 接触式接近开关接触式接近开关通过物体与接近开关之间的直接接触来实现接近或离开的检测。
它通常由一个机械触点和一个开关电路组成。
当被检测物体接触到机械触点时，机械触点闭合或断开，从而触发开关电路的动作。
开关霍尔工作原理
开关霍尔工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠开关霍尔工作原理这个神奇的玩意儿。
你想啊，这开关霍尔就像是一个特别机灵的小卫士。
它能敏锐地感知周围的磁场变化，就好比我们能感觉到天气变冷变热一样。
当有磁场靠近它的时候，它就会立刻做出反应，这反应可迅速啦！
想象一下，这开关霍尔就像是一个站在门口的守卫，磁场就像是来拜访的客人。
客人一来，守卫马上就知道了，然后就会发出信号，告诉其他部分该干啥。
这信号呢，就像是守卫喊出的一句话，让整个系统都能明白发生了什么事儿。
它的工作原理其实也不难理解。
里面有一些特殊的材料和结构，这些东西就像是小卫士的眼睛和耳朵，能准确地捕捉到磁场的一举一动。
然后，通过一些巧妙的设计和机制，把磁场的信息转化成电信号，就好像把客人的特征转化成一句话一样。
咱平时用的好多电子设备里都有开关霍尔的身影呢！比如说一些智能小玩具，它们能根据磁场的变化做出各种有趣的动作，这可多亏了开关霍尔这个小机灵鬼。
还有一些电器设备，通过开关霍尔来控制开关，让它们能更智能地工作。
你说神奇不神奇？这小小的东西，却有着大大的作用。
它就像是一个默默工作的小英雄，虽然我们平时可能不太注意到它，但它却一直在为我们的生活提供便利呢！
而且啊，开关霍尔的稳定性还特别高。
就像一个可靠的朋友，不管啥时候你找它，它都能给你准确的回应，不会出错。
它也不挑环境，不管是热一点还是冷一点，它都能照常工作，一点都不娇气。
总之呢，开关霍尔工作原理就是这么有趣又实用。
它让我们的生活变得更加智能和便捷，真的是科技的小魔法呀！咱可得好好珍惜这个小家伙带来的好处，不是吗？。
接近开关工作原理
接近开关工作原理一、概述接近开关是一种常用的传感器，用于检测物体的接近或者远离。
它可以在工业自动化、机械设备、电子设备等领域广泛应用。
本文将详细介绍接近开关的工作原理及其应用。
二、工作原理接近开关的工作原理基于不同的物理原理，常见的有磁性原理、电容原理和光电原理。
1. 磁性原理磁性接近开关利用物体对磁场的影响来检测物体的接近或者远离。
它通常由磁性传感器和磁性目标组成。
当磁性目标挨近磁性传感器时，磁场发生变化，传感器会输出一个信号，表示物体已经接近。
常见的磁性接近开关有磁簧开关和霍尔效应开关。
2. 电容原理电容接近开关利用物体对电场的干扰来检测物体的接近或者远离。
它通常由一个发射电极和一个接收电极组成。
发射电极产生一个电场，当物体挨近时，会改变电场的分布，接收电极会检测到这种变化并输出一个信号，表示物体已经接近。
常见的电容接近开关有静电容接近开关和电感式接近开关。
3. 光电原理光电接近开关利用物体对光的遮挡或者反射来检测物体的接近或者远离。
它通常由一个发光器和一个光敏接收器组成。
发光器发射光束，当物体接近时，会遮挡或者反射光束，光敏接收器会检测到光的变化并输出一个信号，表示物体已经接近。
常见的光电接近开关有红外线接近开关和光电开关。
三、应用领域接近开关在各个领域都有广泛的应用，以下列举几个常见的应用领域。
1. 工业自动化接近开关可以用于自动化生产线上的物体检测、位置检测等。
例如，在流水线上，可以使用接近开关来检测产品是否到达指定位置，从而触发下一步的操作。
2. 机械设备接近开关可以用于机械设备中的安全控制。
例如，在一个旋转设备上，可以使用接近开关来检测设备是否正常运转，如果设备异常，则可以及时住手设备以避免事故发生。
3. 电子设备接近开关可以用于电子设备中的触摸控制。
例如，现在不少智能手机都配备了接近开关，当用户接近手机时，屏幕会自动亮起，当用户远离手机时，屏幕会自动熄灭，以节省电量。
四、总结接近开关是一种常用的传感器，其工作原理基于磁性、电容或者光电原理。
霍尔开关工作原理、使用方法
a）霍尔开关的外形
b）被检测对象是铁磁材料
电工培训四级——霍尔开关工作原理、使用方法
导入 内容 案例 总结
通过本节的学习，了解了霍尔效应和霍尔开关的基本原理和使用方法， 霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部 采用环氧树脂封灌成一体，所以能在各类恶劣环境下可靠地工作。霍尔 开关可应用于接近开关、压力开关、里程表等，是一种新型的电器配件。
职业资格培训电工（四级） 霍尔开关工作原理、使用方法
电工培训四级——霍尔开关工作原理、使用方法
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霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺 制作而成，它可以方便把磁输入信号转换成实际应用中的电信号， 并以开关信号形式输出，同时又具备工业场合实际应用易操作和较 高可靠性的要求。
有一些霍尔开关内部还包括双稳态电路，这种器件的特点是必须施加相反 极性的磁场，电路的输出才能翻转回到高电平，也就是说，具有“锁定”功 能。这类器件又称为锁键型霍尔式集成电路，如UGN3075等。
电工培训四级——霍尔开关工作原理、使用方法 霍尔开关的外形及内部电路
导入 内容 案例 总结
施密特
触发电路
霍尔
元件
OC门
双端输入、 单端输出运放
电工培训四级——霍尔开关工作原理、使用方法 霍尔开关的史密特输出特性
导入 内容 案例 总结
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电工培训四级——霍尔开关工普通的铁磁材料，也有的型号适用于带有 磁性的材料，用于识别附近有无上述材料物体的存在。霍尔式接近开关内部 的核心部件是开关型霍尔集成电路，壳体的端部封装有一个圆片形的永久磁 铁，N极朝外，如下图a所示。
接近开关原理及其应用
强碱的环境下使用。
关、压力开关、里程表等，它是一种新型的电器配
⑦大多数产品是由 SMD 工艺生产制造，并经 件。图 4 是它的内部原理及转移特性图。霍尔武开
严格的测试，产品合格后才出厂，在一一般情况下使 关比电感式开关响应频率高，它用磁钢触发，电感
斤 J 均不会出现损坏。为 7 防止意外性事件发生，请 式用导磁金属触发，霍尔式开关感应距离除 7 与
传 用户在接通电源前检查接线是否正确，棱定电压是 感器本身性能有关外，还与所选磁钢磁场强度有关。
否为预定值。
3．2 霍尔接近开关术语解释
⑧ 为 7 使电容式接近开关长期稳定工作，由
① 磁感应强度：霍尔接近开关在工作时，它
于其受潮湿，灰尘等因素的影响比较大，请务必进
所要求磁钢具有的磁场强度的大小，一一般磁感应强
象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔
离。额定动作距离指霍尔开关动作距离的标称值。
电势 U，其表达式为：
⑥ 回差距离：动作距离与复位距离之间的绝
U-K，B／d，其中 K 为霍尔系数，1 为薄片中通 对值。 过的电流，B 为外加磁场
(洛伦慈力 Lorrentz)的磁 感应强度，d 是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的 灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比。霍尔
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信号，从而达到控制或测量的目的。本文介绍 7 几 种常用的接近开关，并对它们的原理与应
用进行了
图 1 电感式接近开关应用实例
说明。
1．3 使用注意事项
l 电感式接近开关 11 原理
(1) 当被检测物体为非金属时，在检测距离很 小时也有反应，另外很薄的镀膜层是检测不到的。
接近开关简介
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接近开关的术语解释（3）
接近开关的安装方式：分齐平式和非齐 平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表 面可与被安装的金属物件形成同一表面，不 易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋 入安装型）的接近开关则需要把感应头露出 一定高度，否则将降低灵敏度。
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接近开关的安装方式
3.为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护， 包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接 线和连接部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。
4.DC二线制接近开关具有0.5~1mA的静态泄漏电流，在一 些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用DC三线制接近开关。
5.直流型接近开关使用电感性负载时，请务必在负载两端 并接续流二极管，以免损坏接近开关的输出级。
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输出形式（5~8）
负载
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负载
负载
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接近开关的术语解释（7）
导通压降：接近开关在导通状态 时，开关内部的输出三极管集电极与 发射极之间的电压降。一般情况下， 导通压降约为0.3V。
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导通压降
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0.3V
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接近开关的接线方法举例
以NPN、常开型为例来说明 接线方法
3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被测 物的距离，它略大于动作距离。
4.回差值: 动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值 越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。
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接近开关的检 测距离与回差
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接近开关的术语解释（2）
接近开关工作原理
接近开关工作原理概述：接近开关是一种常用的传感器，广泛应用于工业自动化领域。
它能够检测物体的接近或离开，并将信号传递给控制系统。
本文将详细介绍接近开关的工作原理、分类、应用以及选型注意事项。
一、工作原理：接近开关的工作原理基于不同的物理原理，主要包括磁性原理、电感原理、光电原理和超声波原理。
1. 磁性原理：磁性接近开关利用物体对磁场的影响来检测物体的接近或离开。
当物体靠近磁性接近开关时，物体会改变磁场的分布，从而引起接近开关内部的磁场变化，进而触发开关。
2. 电感原理：电感接近开关利用物体对感应电流的影响来检测物体的接近或离开。
当物体靠近电感接近开关时，物体会改变感应电流的分布，从而引起接近开关内部感应电流的变化，进而触发开关。
3. 光电原理：光电接近开关利用物体对光的遮挡来检测物体的接近或离开。
光电接近开关由发光器和接收器组成，当物体靠近开关时，会遮挡光线的传播路径，从而引起接收器接收到的光强度的变化，进而触发开关。
4. 超声波原理：超声波接近开关利用物体对超声波的反射来检测物体的接近或离开。
超声波接近开关由发射器和接收器组成，发射器发射超声波，当物体靠近开关时，超声波会被物体反射回来，接收器接收到反射回来的超声波信号，从而触发开关。
二、分类：根据接近开关的工作原理和结构特点，可以将接近开关分为磁性接近开关、电感接近开关、光电接近开关和超声波接近开关。
1. 磁性接近开关：磁性接近开关主要由磁场感应元件和输出开关组成。
它适用于检测金属物体，具有灵敏度高、可靠性好的特点。
常见的磁性接近开关有磁簧开关、霍尔元件开关等。
2. 电感接近开关：电感接近开关主要由线圈和输出开关组成。
它适用于检测金属物体，具有高频响应和抗干扰能力强的特点。
常见的电感接近开关有铁芯电感开关、无铁芯电感开关等。
3. 光电接近开关：光电接近开关主要由发光器、接收器和输出开关组成。
它适用于检测非金属物体，具有无触点、寿命长的特点。
常见的光电接近开关有光电传感器、光电开关等。
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霍尔式接近开关原理、术语解释、应用注意事项
1.原理
当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。
两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为：U=K·I·B/d，其中 K 为霍尔系数，I 为薄片中通过的电流，B 为外加磁场（洛伦慈力 Lorrentz）的磁感应强度，d 是薄片的厚度。
由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比。
霍尔接近开关就属于这种有源磁/电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用先进的集成封装和组装工艺制作而成，它可方便地把磁输入信号转换成实际应用中的电
信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
霍尔接近开关的输入端是以磁感应强度 B 来表征的，当 B 值达到一定的程度（如 B1）时，开关内部的触发器翻转，霍尔接近开关的输出电平状态也随之翻转。
输出端一般采用晶体管输出，和电感式接近开关类似的有：NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出几种类型。
霍尔接近开关是磁性接近开关中的一种，具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌制作成一体化结构，所以能在各类恶劣环境下可靠地工作。
它可应用于接近开关、压力开关、里程表等，它是一种新型的电器配件。
霍尔式开关比电感式开关响应频率高，它用磁钢触发，电感式用导磁金属触发，霍尔式开关感应距离除了与传感器本身性能有关外，还与所选磁钢磁场强度有关
2.霍尔接近开关术语解释
① 磁感应强度：霍尔接近开关在工作时，它所要求磁钢具有的磁场强度的大小。
一般磁感应强度值B 为 0.02~0.05 特斯拉。
② 响应频率：按规定在 1 秒的时间间隔内，允许霍尔开关动作循环的次数。
③ 输出状态：分为常开、常闭、锁存等几种类型。
例如，当无被检测物体时，常开型的霍尔开关所接通的负载，由于霍尔接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作；当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。
④ 输出形式：分为 NPN、PNP、常开、常闭、多功能等几种常用的形式输出。
⑤ 动作距离：动作距离是指被检测物体按一定方式移动时，从基准位置（霍尔开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。
额定动作距离指霍尔开关动作距离的标称值。
⑥ 回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。
3.应用实例
由于转速信号是以脉冲形式出现的，当被测磁性物体磁场强度达到 25 毫特斯拉以上时，其输出是标准的TTL电平。
利用计算机的智能型控制、运算功能，组成的转速表既简单又精确。
如用 3020 型霍尔式接近开关，单片机用 8031（它的晶振为 6MHz，经 12 分频后为0.5MHz），则其测量的最大转速为 0.5MHz，而最小测量转速可无限低。
4.注意事项
① 直流型霍尔接近开关产品所使用的直流电压为 3~28V，其典型的应用范围一般采用 5~24V，过高的电压会引起其内部霍尔元器件参数随电压升高而变化的不稳定性，而过低的电压容易让外界的温度变化影响磁场强度特性，从而引起电路误动作。
② 当使用霍尔接近开关驱动感性负载时，请在负载两端并接入续流型二极管，否则会因感性负载长期动作时的瞬态高压脉冲影响霍尔开关的使用寿命。
③ 一般霍尔接近开关产品用 SMD 工艺生产制造而成，并经严格的测试合格后才出厂。
在一般情况下使用是不会出现损坏现象的，但为了防止意外性事件发生，用户在接通电源前应检查接线是否正确，并核定其电压是否为额定值。