霍尔传感器的连接方式
传感器与检测技术霍尔式传感器
13霍尔压力变送器霍尔式传感器的测试项目描述•图13-1是我国自主研发、生产的YSH-1型霍尔压力变送器。
该变送器适用于测量对铜及铜合金不起腐蚀作用的、非结晶和非凝固的液体或蒸汽的压力及负压，由于变送器能将各种被测压力转换成0～20mV的信号，因此变送器与二次仪表配套使用可以对冶金、电力、石油、化工工业部门实现远程控制和集中检测的目的，和调节器配套使用可以实现对系统的自动调节目的。
一、霍尔效应及霍尔元件»1．霍尔效应•将金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场（磁场方向垂直与薄片）中，如图13-2所示，当有电流I通过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势U，这种物理现H象成为霍尔效应。
该电势U称为霍尔电势。
H霍尔效应演示dabc当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势。
2022/2/64•位于磁感应强度为B的磁场中，B垂直于L-W平面，沿L通电流I，N型半导体的载流体—电子将受到B产生的洛仑兹的作用力FL•在力F的作用下，电子向半导体片的一个侧面偏转，在该L侧面上形成电子的积累，而在相对的另一侧面上因缺少电子而出现等量的正电荷。
在这两个侧面上产生霍尔电场EH 。
该电场使运动电子受有电场力FE•电场力阻止电子继续向原侧面积累，当电子所受电场力和洛仑兹力相等时，电荷的积累达到动态平衡，由于存在EH，称为霍尔电势，半导体片两侧面间出现电位差UH•如果磁场与薄片法线夹角为，那么•又因R=μρ，即霍尔系数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子H迁移率μ的乘积。
一般金属材料载流子迁移率很高，而电阻率很小；而绝缘材料电阻率极高，而载流子迁移率极低。
故只有半导体材料适于制造霍尔片。
目前常用的霍尔元件材料有锗、硅、砷化铟、锑化铟等半导体材料2．霍尔元件•霍尔元件的结构很简单，它由霍尔片、引线和壳体组成•霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片，引出4个引线，a、b两根引线加激励电压或电流，称为激励电极；c、d引线为霍尔输出引线，称为霍尔电极，如图13-3（b）所示。
常用传感器工作原理(霍尔式)
3.9 霍尔式传感器
霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行测量的一种磁 敏式传感器，一般由锗、硅、锑化铟、砷化铟等半导体材料 制成。
它可以直接测量磁场及微位移量，已经广泛应用于电磁、压 力、加速度、振动等的测量领域。 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段，正 越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
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IH
a）恒流源供电和输入回路并联电阻
IR
设在某基准温度 T0 时，有
r
I I H 0 I R0
I H 0 r0 I R 0 R0
当温度上升为 T 时，
IH 0
R0 R0 r0
I
R
U H 0 KH 0 I H 0 B
R0 (1 T ) r0 (1 T ) R0 (1 T )
令
dU HT d T
0有R0 Nhomakorabea
r0
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5）霍尔元件测量电路
基本测量电路
为了获得较大的霍尔输出，可采用输出叠加的连接方式 图 (a)为直流供电情况，图 (b)为交流供电情况 。
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实用测量电路
霍尔元件的输出霍尔电势较小，一般在毫伏级，因此在利用霍尔元件制 作霍尔传感器时，必须在霍尔元件的输出端接入放大测量电路。 目前霍尔传感器都已集成化，即把霍尔元件、放大器、温度补偿电路及 稳压电源或恒流电源等集成在一个芯片上，由于其外形与集成电路相同， 故又称霍尔集成电路。 此时，根据输出信号的形式，可以分为开关型霍尔传感器和线性霍尔传 感器两种类型。
I nq0vbh
U H IB n q 0 h
v I n q0b h
(N型)
n—N型半导体 中的电子浓度
《霍尔式传感器》课件
霍尔式传感器能够将磁场变化转化为电信号，从而检测汽车发动机的转速和车速。在汽车气瓶压力检 测中，霍尔式传感器可以实时监测气瓶压力，确保行车安全。
在环境监测中的应用
总结词
霍尔式传感器在环境监测领域的应用主要包括空气质量检测、水质监测和气象监测等方面。
详细描述
在空气质量检测中，霍尔式传感器可以检测空气中的有害气体和颗粒物，为环境保护提供数据支持。在水质监测 中，它可以检测水中的溶解氧、PH值等参数，确保水质安全。在气象监测中，霍尔式传感器可以用于风速、风 向等参数的测量。
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4. 对于长期不使用的传感器，应定期通电检查，防止性能下降。
常见故障与排除方法
要点一
1. 输出信号异常
可能是由于电源故障、连接不良或传感器损坏等原因。
要点二
2. 测量误差大
可能是由于传感器老化、环境条件变化或电路故障等引起 。
常见故障与排除方法
3. 无输出信号
可能是由于电源未接通、连接线断路或传感器损坏等造 成。
详细描述
差分测量电路通过使用两个完全相同的霍尔元件，并将它们的输出电压差分放大来提高 测量精度和抗干扰能力。这种电路可以消除温度、电源电压和机械应力等外部因素对测
量结果的影响。
04 霍尔式传感器的应用实例
在汽车工业中的应用
总结词
霍尔式传感器在汽车工业中发挥着重要作用，主要用于检测车速、发动机转速、气瓶压力等参数。
在自动化生产线中的应用
总结词
霍尔式传感器在自动化生产线中的应用 主要包括物料传送、定位控制和机械臂 控制等方面。
VS
详细描述
在物料传送中，霍尔式传感器可以检测传 送带上物品的位置和速度，确保物品准确 无误地传送到指定位置。在定位控制中， 它可以用于控制机械臂的移动位置和速度 ，提高生产效率。在机械臂控制中，霍尔 式传感器可以检测机械臂的位置和姿态， 实现精确控制。
霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法
霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法一、霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法1( 霍尔器件霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。
如果在输入端通入控制电流I，当有一磁场B穿过该器件感磁面，则在输出端出现霍尔电势V。
CH如图1,1所示。
IBsin霍尔电势V的大小与控制电流I和磁通密度B的乘积成正比，即:V,KHCHHCΘ霍尔电流传感器是按照安培定律原理做成，即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，而霍尔器件则用来测量这一磁场。
因此，使电流的非接触测量成为可能。
通过测量霍尔电势的大小间接测量载流导体电流的大小。
因此，电流传感器经过了电,磁,电的绝缘隔离转换。
2( 霍尔直流检测原理如图1,2所示。
由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系，因此霍尔器件输出的电压讯号U可以间接反映出被测电流I的大小，即:I?B?U 01110我们把U定标为当被测电流I为额定值时，U等于50mV或100mV。
这就制成010霍尔直接检测(无放大)电流传感器。
3( 霍尔磁补偿原理原边主回路有一被测电流I1，将产生磁通Φ1，被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态，霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。
所以称为霍尔磁补偿电流传感器。
这种先进的原理模式优于直检原理模式，突出的优点是响应时间快和测量精度高，特别适用于弱小电流的检测。
霍尔磁补偿原理如图1,3所示。
从图1,3知道:Φ,Φ 12IN,IN 1122I,N/N?I 2I21当补偿电流I流过测量电阻R时，在R两端转换成电压。
做为传感器测量电2MM压U即:U,IR 02M0按照霍尔磁补偿原理制成了额定输入从0.01A,500A系列规格的电流传感器。
由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈，因而成本增加;其次，工作电流消耗也相应增加;但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。
4( 磁补偿式电压传感器为了测量mA级的小电流，根据Φ,IN，增加N的匝数，同样可以获得高磁1111通Φ。
霍尔颜色七根线对应关系
霍尔颜色七根线对应关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：霍尔颜色七根线对应关系，是一种用于快速检测和识别电线颜色的方法。
在电工工作中，经常需要识别和连接各种颜色的电线，这个方法可以帮助电工们更加高效地完成这项工作。
霍尔颜色七根线对应关系是指通过七种颜色的霍尔线进行电线颜色的识别和连接。
在电线连接过程中，通常使用七根不同颜色的电线，这七根电线分别为红、黑、蓝、绿、白、棕、黄。
我们可以通过这些颜色来识别和连接不同的电线。
首先是红色电线，红色电线通常用于连接正极，是正极线。
而黑色电线通常用于连接负极，是负极线。
蓝色电线通常是中性线，用于连接电器设备的中性端。
在实际操作中，电工需要根据实际情况进行电线的连接。
在连接电线时，需要注意以下几点：要根据设备的接线图来正确连接电线。
接线图是电器设备的重要参考资料，可以帮助电工正确连接电线。
要注意电线的防护措施。
在连接电线时，要确保电线连接牢固，避免电线松动或接触不良。
要定期检查电线的连接情况。
定期检查电线的连接情况可以及时发现问题并进行处理，保证电器设备的正常运行。
霍尔颜色七根线对应关系是电工工作中非常重要的知识之一，掌握了这种方法可以帮助电工们准确快速地连接电线，保证电器设备的正常运行。
希望电工们在工作中能够加强对霍尔颜色七根线对应关系的理解和应用，提高工作效率和安全性，为电气设备的正常运行做出贡献。
第二篇示例：霍尔颜色七根线对应关系，是指在电缆或者线束中使用不同颜色的导线来实现不同功能的一种设计标准。
这种标准的使用可以让维修和安装工作更加方便快捷，同时也减少了操作人员的错误操作。
在电气设备制造和安装领域，霍尔颜色七根线对应关系被广泛应用，成为了一种通用的规范。
霍尔颜色七根线对应关系通常采用一组七种不同颜色的导线，每种颜色代表不同的功能或信号。
虽然不同的制造商可能会有一些差异，但通常情况下，七个颜色的定义是相对固定的。
我们需要了解一下这七种颜色分别是什么。
霍尔传感
填空题1.霍尔传感器是利用＿＿霍尔效应＿来实现磁电转换的，霍尔系数与霍尔灵敏度的关系可用公式＿＿＿来表示。
2.霍尔传感器是利用＿＿＿来实现电转换的，霍尔电动势的公式用来表示。
3. 利用霍尔效应原理工作的半导体器件称 霍尔传感器 。
4. 霍尔元件的灵敏度KH 与材料的性质及几何尺寸有关，一般来讲元件 越薄 其灵敏度越大，霍尔元件输出电动势UH= K H IB 。
灵敏度 K H = R H /d .5. 霍尔传感器是根据 霍尔效应 制作的传感器，广泛用于电磁、压力、 压力、振动 、加速度等方面的测量。
6. 霍尔元件的测量误差产生的主要原因有两类，即 半导体固有特性 和 半导体制造工艺的缺陷 。
7. 霍尔元件是N 型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧 面各引出一对电极。
一对叫 控制 电极用于引人 控制电流 ；另一对叫 输出 电极，用于输出 霍尔电动势 。
8. 目前霍尔元件主要应用于自动控制、计算机装置和现代军事领域的电磁、压力、加速度和振动等方面的测量。
9.霍尔传感器具有灵敏度高、线性好、稳定性好、体积小和耐高温等特性。
分为普通型、高灵敏度型、低温度系数型、测温测磁型和开关式霍尔元件。
10. 霍尔片的灵敏度（灵敏系数）指单位磁场强度和单位电流作用下，所输出的霍尔电动势的大小。
11. 霍尔电势 是在L 无穷大前提下得到的，实际不可能为无穷大，一般要求长宽比大于2.0即可。
12.半导体电子迁移率一般大于空穴的迁移率，所以 霍尔元件多采用N 型半导体。
霍尔元件厚度d 越小，霍尔灵敏度 KH 越大，所以霍尔元件做的较薄。
13. 霍尔传感器的应用类型主要有线性应用和开关应用两种，霍尔片的连接方式有控制电流端并联和控制电流端串联两种。
14.霍尔元件在交变磁场中工作时，即使不加控制电流，由于霍尔电极的引线布IB K dU H H H ==IB K dIB R U H H H ==局不合理，在输出回路中也会产生附加感应电动势，这一电动势的大小正比于磁场的变化频率和磁感应强度的幅值，并且和霍尔电动势引线构成的感应面积成正比。
正反转霍尔速传感器说明书(HN62)-双通道转速传感器
一：霍尔双通道传感器概述霍尔双通道传感器安装于测速端盖上，感应导磁体上凸起的齿或是凹下的槽，相应的给出高低电平，用于检测轮轴的转速、线速度，通过计算处理也可得到被测体的加速度。
该传感器具备良好的低频和高频特性。
低频可至0Hz，可用于旋转机械的零转速测量，由于传感器可给出两路具有一定相位差的转速信号，因此可进行正反转判别；高频可高至20KHz, 可满足绝大部分工业领域的高转速测量要求。
传感器与被测齿轮不接触，无磨损，安装方便，输出波形是占空比约为50%左右的方波。
霍尔双通道传感器具有测速范围宽，温度适应范围宽，抗振性强的特点。
下面霍尔双通道传感器技术参数，其中相位差是测速齿轮模数为2时的技术参数，符合DIN867标准。
二：霍尔双通道传感器技术参数1．传感器安装●被测感应体为导磁体，上有齿或凹槽。
建议：测速齿轮模数≥1.7，材料为导磁低碳钢注：非标齿或槽与平整面宽度不等将导致波形占宽比的变化。
●安装间隙：0.3-1.5mm,典型值为1.0mm注：取决于被测件的振动情况2．传感器输出特性●频响特性：0~20kHz●输出通道数：双通道●输出波形：方波，上升、下降沿时间12μｓ±40%●输出幅度：高电平：Ub-（1.8V±40%），低电平：<2.2V●脉冲占空比：50％±25％●相位差：90±30°（第一通道超前）注：取决于安装方式，旋转件的旋转方向，本参数适用于本说明书图四举例的安装方式●负载能力：±20mA （最大）●输出阻抗：＜47Ω3．工作环境要求●工作电源：Ub＝15V DC±30% （8V～28V）●功耗电流：≤35mA●工作温度：－40℃～125℃（头部）●耐振性能：振动（10Hz~2KHz）30g，冲击100g●密封性：IP6813.4．电气特性●电源极性保护：有●输出短路保护：有●绝缘强度：1000V 50Hz，1min（通道与外壳）5．外接电缆及连接●外附导线：6×0.5mm2屏蔽电缆, 标准线长为1.0米（可以按用户要求延长）●传感器外配电缆输出定义三：工作原理1．转速测量原理当测速齿轮旋转时，传感器将产生频率f（Hz）= n×m/60(n为转速，P为齿轮齿数)的方波信号，供机车电子控制系统对机车速度、柴油机转速、进行采样检测。
霍尔传感器样本手册——安科瑞 华楠
1.霍尔传感器霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被AD 、DSP 、PLC 、二次仪表等各种采集装置直接采集，广泛应用于电流监控及电池应用、逆变电源及太阳能电源管理系统、直流屏及直流马达驱动、电镀、焊接应用、变频器，UPS 伺服控制等系统电流信号采集和反馈控制，具有响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强等优点。
1.1开环霍尔电流传感器1.1.1型号说明1.1.2技术指标技术参数指标霍尔开口式/闭口式开环霍尔（真有效值）输出标称值电压：±5V/±4V 电流：4～20mA 零点失调电压（电流）电压：±20mV电流：±0.05mA失调电压（电流）漂移电压：≤±1.0mV/℃电流：±0.04mA/℃线性度≤0.2%FS电源电压DC ±15V DC 24V频宽0～20kHz 响应时间≤5us≤1ms耐压强度输入与输出及电源之间允许AC2500V 工频耐压精度等级1.0环境温度工作：-25℃～+70℃；储存：-40℃～+85℃湿度≤95%RH，不结露，无腐蚀性气体场所海拔≤3500m注：开口式、闭口式为传感器产品外观不同，原理都为开环原理。
1.1.3开口式开环霍尔电流传感器1.1.3.1规格尺寸(单位：mm)图1图21.1.3.2规格参数对照表型号额定电流供电电源额定输出测量孔径(mm)准确度AHKC-EKA 0～(50-500)A ±15V 5V /4V φ201级AHKC-EKAADC 0～(50-500)A12V/24V4～20mAφ201级尺寸规格外形尺寸穿孔尺寸安装尺寸图形W H D a e ΦM N AHKC-EKA 606416//2047/图1AHKC-EKAA 606416//2047/图1AHKC-EKDA 606416//2047/图1AHKC-EKB 10010224//4080/图1AHKC-EKBA 10010224//4080/图1AHKC-EKBDA 10010224//4080/图1AHKC-EKC 11511027//6095.5/图1AHKC-EKCA 11511027//6095.5/图1AHKC-EKCDA 11511027//6095.5/图1AHKC-K 12763256416//30图2AHKC-KAA 12763256416//30图2AHKC-KDA 12763256416//30图2AHKC-H 14979258232//46图2AHKC-KA 17695.52910436//60图2AHKC-HB 204111.52913252//48×2图2AHKC-HBAA 204111.52913252//48×2图2AHKC-HBDA204111.52913252//48×2图2AHKC-EKDA AC 0～(50-500)A 12V/24V 4～20mA φ201级AHKC-EKB 0～(200-1000)A±15V 5V /4V φ401级AHKC-EKBADC 0～(200-1000)A 12V/24V4～20mAφ401级AHKC-EKBDA AC 0～(200～1000)A 12V/24V 4～20mA φ401级AHKC-EKC 0～(500-1500)A±15V 5V /4V φ551级AHKC-EKCADC 0～(500-1500)A 12V/24V4～20mAφ551级AHKC-EKCDA AC 0～(500-1500)A 12V/24V 4～20mA φ551级AHKC-K 0～(400-2000)A±15V 5V /4V 64×161级AHKC-KAA DC 0～(400-2000)A 12V/24V4～20mA64×161级AHKC-KDAAC 0～(400-2000)A12V/24V 4～20mA 64×161级AHKC-H 0～(500-3000)A ±15V 5V /4V 82×321级AHKC-KA 0～(500-5000)A±15V 5V /4V 104×361级AHKC-HB0～(2000-20000)A±15V5V /4V132×521级AHKC-HBAA DC 0～(2000-20000)A12V/24V 4～20mA 132×521级AHKC-HBDA AC 0～(2000-20000)A12V/24V 4～20mA 132×521级注:额定电流未标注表示输入电流交直流均可测量，订货时请注明。
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1 磁平衡（补偿）式接线法
磁平衡（补偿）式电流、电压传感器/变换器有HNC、HNV两系列：其输出信号多为电流。
（若需要电压输出方式，可在M端与电流地之间根据所需电压大小外接取样电阻或将取样电压进行必要的信号放大。
）
该类常规传感器的3个接线端子分别为：正电源输入接“+”端，负电源输入接“-”端，“M”端为信号输出端。
2 直放式接线法
直放式电流传感器有HDC系列。
它的输出信号为电压方式，在额定工作条件下，其标准输出信号为±4V，用户可根据需要选取。
传感器上有零点和增益电位器，用户一般不需再作调整。
若用户有特殊要求，可向厂方订做。
直放式电流传感器的接线方法会因具体产品的不同而有所不同，但多为4个接线端子分别为：正电源输入接“+”端，负电源输入接“-”端，“M”端为信号输出端，“0”端为电源地。
3 电压传感器的接线法
电压传感器一般有5个接线端子，其中“V +”、“V-”为原边端子，分别接被测电压输入端的正极和负极。
另外3个端子为副边端子，“+”端接+15V电源，“-”端接-15V电源，“M”端为信号输出端。
根据所测电压大小的不同，用户可根据需要在被测电压一端串接一个限流电阻R后再接到传感器的原边，串接电阻R的大小由下式决定：
R=Vp/Iin-Rin
式中R为串联电阻，Vp为被测电压，Iin为额定输入电流，Rin为传感器的原边内阻。
串接电阻功率大小由W=Vp·Iin确定。
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