411霍尔式传感器
简述霍尔电流传感器的工作原理和特点
简述霍尔电流传感器的工作原理和特点霍尔电流传感器是一种常用的电流测量传感器，它的工作原理是基于霍尔效应。
霍尔效应是指当一个电流通过一条导体时，如果在导体的侧面施加一个垂直于电流方向的磁场，那么在导体的侧面上就会产生一个电势差，这个现象就是霍尔效应。
霍尔电流传感器利用这个效应来测量电流。
霍尔电流传感器的结构比较简单，它由一个霍尔元件、一个磁芯和一个信号处理电路组成。
当电流通过被测导体时，磁芯会产生一个磁场，这个磁场会作用于霍尔元件上，从而产生一个电势差。
这个电势差与电流成正比，因此可以通过测量电势差来确定电流的大小。
霍尔电流传感器的特点有以下几点：1. 非接触式测量：霍尔电流传感器不需要与被测电路直接接触，因此不会对被测电路产生影响，同时也不会受到被测电路的影响。
2. 高精度：霍尔电流传感器的测量精度比较高，可以达到0.1%左右。
3. 安全可靠：由于霍尔电流传感器不需要与被测电路直接接触，因此不会产生电弧和火花，从而提高了安全性。
4. 宽测量范围：霍尔电流传感器的测量范围比较宽，可以测量几毫安到几千安的电流。
5. 体积小、重量轻：霍尔电流传感器的体积比较小，重量比较轻，因此比较方便安装和使用。
6. 价格适中：相比于其他电流传感器，霍尔电流传感器的价格比较适中，因此比较受欢迎。
除了以上特点之外，霍尔电流传感器还有一些其他的优点。
例如，它的响应速度比较快，可以达到几微秒的级别；同时，它的温度稳定性比较好，可以在较宽的温度范围内使用。
总的来说，霍尔电流传感器是一种比较优秀的电流测量传感器，它具有非接触式测量、高精度、安全可靠、宽测量范围、体积小、重量轻、价格适中等特点。
在实际应用中，霍尔电流传感器被广泛应用于电力、电子、通信、交通等领域，为工业自动化和智能化提供了重要的支持。
霍尔传感器工作原理
霍尔传感器工作原理
霍尔传感器（Halleffectsensor）是一种特殊的电子传感器，用于检测电磁场的强度和电流的流向，它可以实现无接触的电流测量，使用十分方便，非常节约能源。
本文将介绍霍尔传感器的工作原理以及其在实际应用中的优势。
一、霍尔传感器的工作原理
霍尔传感器是由半导体制作而成，其内部由两个p-n接合组成，中间有一个电流路径，即霍尔效应电路。
当这样的电路放置在外部磁场中时，在其中间的电流路径会随着外部的磁场强度发生变化，从而产生电动势，通过测量电动势可以获得外部磁场的强度。
霍尔传感器可以将切场电流检测内部电阻变化，产生霍尔效应，由此得到电流方向和磁场强度。
此外，它还可以通过检测滞后电流换向量或检测外磁场振荡来测量电流方向和磁场强度。
二、霍尔传感器的优势
霍尔传感器与普通电流传感器相比，最大的优势在于它可以无接触地测量电流。
这意味着它可以对电流的变化作出快速的响应，而且无须拆开电路，从而减少了检测故障时的时间和维护成本。
此外，霍尔传感器的测量精度也非常高，可以检测复杂的电流信号，并可以长时间可靠运行。
它可以适用于室温至高温，大多数情况下不需要冷却，因而非常节省能源。
三、结论
霍尔传感器是一种广泛应用的电子传感器，它具有无接触测量电
流、高精度、长时间可靠运行、节省能源等优势，因此被广泛应用于工业自动化，汽车控制，航空电子等领域。
本文介绍了霍尔传感器的工作原理和优势，希望能为读者提供一些建议，以便他们在实际应用中更好地使用霍尔传感器。
霍尔电流传感器
霍尔电流传感器什么是霍尔电流传感器霍尔电流传感器是一种电流传感器，常用于测量电路中的直流电流，其主要原理是利用霍尔效应，将电流转化为电压信号进行测量。
霍尔效应是指在电磁场中，电荷载流子运动时会受到一个横向电场的作用，使其在横向方向上发生偏移，从而产生一定电压。
利用这一原理，可以设计出霍尔电流传感器，常用于电气测量和控制领域。
霍尔电流传感器的工作原理霍尔电流传感器是由霍尔元件、电阻器、放大器和电源等组成的。
当电流流过霍尔元件时，由于霍尔效应的作用，会在器件内产生一定的电压信号，这一信号经过电阻器和放大器进行处理和放大，最终输出为电流信号。
根据霍尔元件内的材料和结构不同，可以设计出不同的霍尔电流传感器，如片式霍尔电流传感器和环式霍尔电流传感器等。
霍尔电流传感器的特点和应用霍尔电流传感器有许多优点，例如灵敏度高、精度高、响应时间短、精度可调等。
由于其不需要破坏电路进行安装和使用，因此非常适用于对电路信号进行实时监测和控制的场合。
另外，由于霍尔电流传感器无需使用变压器和电感等器件，避免了由于这些器件产生的能耗和电磁干扰，从而提高了整个系统的稳定性和可靠性。
因此，霍尔电流传感器在电力电子、航空航天、轨道交通等领域得到了广泛的应用。
霍尔电流传感器的市场前景随着新能源、智能制造、工业物联网等新兴领域的发展和普及，霍尔电流传感器作为一种高精度、低能耗、易安装的实时监测和控制装置，其市场需求也越来越大。
根据相关市场研究报告显示，未来几年，随着全球工业、交通等领域的发展，霍尔电流传感器市场的规模和份额还将继续增长，具有很好的发展前景和潜力。
结论霍尔电流传感器作为一种新兴的电流传感器，其在电气测量和控制领域得到了广泛的应用。
它具有很高的灵敏度和精度，可以实现电路信号的实时监测和控制，并且更加节能、环保、可靠。
随着新兴领域的不断发展和普及，霍尔电流传感器的市场潜力和市场需求将持续增长，具有很好的市场前景和发展潜力。
mc1413工作原理
mc1413工作原理MC1413是一种电流传感器，其工作原理基于霍尔效应和磁感应定律。
本文将详细介绍MC1413的工作原理及其应用。
我们来了解一下霍尔效应。
霍尔效应是指在垂直于电流方向的磁场中，电荷载流体上将产生电势差。
当电流通过导体时，在导体的一侧会产生正电荷累积，而在另一侧会产生负电荷累积，从而形成一个电势差。
这个电势差称为霍尔电压，它与电流和磁场的乘积成正比。
MC1413利用了霍尔效应来测量电流。
它由霍尔元件、电压调节器和输出放大器组成。
当电流通过MC1413时，霍尔元件感受到垂直于电流方向的磁场，并产生一个与电流成正比的霍尔电压。
电压调节器用于提供稳定的电压给霍尔元件，以保证测量的准确性。
输出放大器将霍尔电压放大并输出为电压信号。
MC1413的输出信号可以通过外部电路进行处理，例如通过模数转换器转换为数字信号，或通过放大器进行电压放大。
通过这些处理，可以将MC1413测量到的电流信号转换为可供微处理器或其他电子设备处理的形式。
MC1413具有许多优点，例如高灵敏度、低功耗和高线性度。
它的工作电压范围广泛，可以适应各种应用场景。
此外，MC1413还具有快速响应时间和良好的温度稳定性，能够在各种环境下可靠地工作。
MC1413广泛应用于电流测量领域。
它可以用于电力系统中的电流监测，帮助实时监测电流的变化，并及时采取措施以保护电力设备。
此外，MC1413还可以用于电动车辆中的电流监测，帮助控制电动机的输出功率，提高电动车辆的性能和效率。
另外，MC1413还可以用于工业自动化控制系统中的电流测量，帮助监测和控制生产过程中的电流变化。
总结起来，MC1413是一种基于霍尔效应的电流传感器，通过测量霍尔电压来实现电流的测量。
它具有高灵敏度、低功耗和高线性度等优点，广泛应用于电力系统、电动车辆和工业自动化控制系统等领域。
通过MC1413的应用，我们可以实时监测和控制电流，提高设备性能和效率。
413f霍尔参数
413f霍尔参数413F霍尔参数1. 引言413F霍尔参数是指一种常用的霍尔传感器型号，普遍用于测量磁场强度。
本文将介绍413F霍尔传感器的技术参数、特点以及应用领域等方面内容。
2. 技术参数2.1 磁场测量范围：413F霍尔参数传感器能够测量的磁场范围通常在几百至几千高斯之间。
不同型号的传感器可能有略微不同的测量范围，用户可以根据实际需求选择合适的型号。
2.2 灵敏度：413F霍尔参数传感器的灵敏度通常在几十至几百米伏/高斯之间。
灵敏度越高，传感器对磁场的测量精度也就越高。
2.3 温度范围：413F霍尔参数传感器能够在较宽的温度范围内正常工作，一般为-40℃至+85℃。
这种宽温度范围使得传感器可以适用于各种环境条件下的实时磁场监测。
2.4 响应时间：413F霍尔参数传感器的响应时间通常为几微秒至几毫秒不等。
这个参数决定了传感器对变化磁场的迅速响应能力，对于需要实时监测磁场的应用尤为重要。
2.5 输出类型：413F霍尔参数传感器可以输出模拟或数字信号。
模拟输出信号通常是电压或电流信号，适合于直接接入模拟输入设备或模拟控制器；数字输出信号通常为I2C或SPI接口，方便与数字设备进行通信。
3. 特点3.1 高精度测量：413F霍尔参数传感器在指定范围内能够提供高精度的磁场测量结果。
其灵敏度高、响应时间快，能够准确捕捉到磁场的变化。
3.2 低功耗设计：413F霍尔参数传感器采用低功耗的设计，能够在待机模式下降低功耗，同时在工作模式下保持稳定性能。
这使得传感器在移动设备、无线传感网络等低功耗应用中得到广泛应用。
3.3 宽温度范围应用：413F霍尔参数传感器的宽温度范围设计使其能够在极端温度环境下正常工作。
这使得传感器在汽车、工业设备、航空航天等应用领域中被广泛采用。
3.4 小型化设计：413F霍尔参数传感器具有小型化的设计，体积小、重量轻，方便嵌入到各种设备中。
这使得传感器在便携式设备、智能穿戴设备等场景中得到广泛应用。
411霍尔式传感器
11:14 AM
2
霍尔传感器属于磁敏元件，磁敏元件也是基于磁电转
换原理，磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号。
随着半导体技术的发展，磁敏元件得到应用和发展，广 泛用于自动控制、信息传递、电磁场、生物医学等方面的 电磁、压力、加速度、振动测量。
特点：结构简单、体积小、动态特性好、寿命长。
磁
1 (E)
Ic1
Ic2
Ub4
Uc4
V5
Ic4
V6
Ib3
UH2
Ub3 UH1
V1
V3 Ic3 Ue3 Ue4 V4
V2
2 V7
3 V8
4
开关型集成霍尔传感器的典型路
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集成霍尔传感器的输出电平与磁场B 之间的关系见图，可以看出，集成霍 尔传感器的导通磁感应强度和截止磁 感应强度之间存在滞后效应，这是由 于V3、V4共用射极电阻的正反馈作用 使它们的饱和电流不相等引起的。
电气测试技术
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电子信息与自动化学院 贺晓蓉
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4.11 霍尔式传感器（磁敏传感器）
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的 磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。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）。采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℃～150℃。
霍尔电流传感器工作原理
霍尔电流传感器工作原理霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置，它基于霍尔效应来实现对电流的测量。
霍尔效应是指当导电材料中有电流通过时，垂直于电流方向的磁场会引起材料内部的电荷分布不均匀，从而产生电势差。
霍尔电流传感器利用这个原理来测量电流的大小。
霍尔电流传感器通常由霍尔元件和信号处理电路组成。
霍尔元件是一种半导体材料，具有特殊的结构，可以感应到电流所产生的磁场。
当电流通过导电材料时，产生的磁场会作用于霍尔元件，使得霍尔元件的两侧产生不同的电势差。
这个电势差与电流的大小成正比。
为了准确测量电流，霍尔电流传感器需要进行校准和补偿。
校准是指将传感器的输出与已知电流进行比较，确定传感器的灵敏度和零点偏移量。
补偿是指对传感器输出进行修正，消除温度、磁场等外部因素对测量结果的影响。
信号处理电路是霍尔电流传感器的关键部份，它对霍尔元件输出的电势差进行放大、滤波和线性化处理，以得到与电流大小成正比的电压或者电流输出。
信号处理电路通常采用运算放大器、滤波器、ADC等组成，可以根据具体的应用需求进行设计。
霍尔电流传感器具有不少优点，如测量范围广、响应速度快、精度高、电气隔离等。
它在工业自动化、电力系统、新能源等领域得到广泛应用。
比如，在电力系统中，霍尔电流传感器可以用于电流保护、电能计量和故障检测等方面。
需要注意的是，霍尔电流传感器的测量精度受到多种因素的影响，如温度漂移、磁场干扰、供电电压稳定性等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的传感器型号，并进行正确的安装和使用，以确保测量结果的准确性和可靠性。
总结起来，霍尔电流传感器是一种基于霍尔效应的电流测量装置，通过感应电流产生的磁场来测量电流的大小。
它由霍尔元件和信号处理电路组成，具有测量范围广、响应速度快、精度高等优点。
在实际应用中，需要进行校准和补偿，并注意各种因素对测量精度的影响。
霍尔传感器工作原理
霍尔传感器工作原理引言概述：霍尔传感器是一种常见的磁场传感器，它通过测量磁场的变化来实现对物理量的检测。
本文将详细介绍霍尔传感器的工作原理及其应用。
一、霍尔传感器的基本原理1.1 磁场感应原理霍尔传感器利用霍尔效应，即当导体中有电流流过时，若置于磁场中，会在导体两侧产生电势差。
这是由于磁场对电子的偏转作用导致的。
1.2 霍尔元件的结构霍尔传感器通常由霍尔元件、电源和输出电路组成。
霍尔元件是关键部分，它一般由半导体材料制成，具有特殊的结构，如霍尔元件的两侧分别有N型和P型半导体层，中间是一层绝缘层。
1.3 霍尔元件的工作原理当霍尔元件中有电流流过时，若置于磁场中，磁场会对电子的运动轨迹产生影响，使电子在导体内部聚集或偏转，导致导体两侧产生电势差。
这个电势差可以通过输出电路转化为电压信号，从而实现对磁场的检测。
二、霍尔传感器的类型及特点2.1 线性霍尔传感器线性霍尔传感器输出的电压信号与磁场的强度成线性关系，适用于需要精确测量磁场的应用，如磁场强度测量、位置检测等。
2.2 开关霍尔传感器开关霍尔传感器输出的电压信号在磁场存在时为高电平，无磁场时为低电平，适用于需要检测磁场开关状态的应用，如磁性接近开关、磁性开关等。
2.3 优点和应用霍尔传感器具有灵敏度高、响应速度快、体积小、功耗低等优点。
因此，它广泛应用于汽车电子、工业自动化、电子设备等领域，如车速传感器、转向角传感器、电流检测等。
三、霍尔传感器的工作环境要求3.1 温度要求霍尔传感器对温度的变化比较敏感，因此在使用时要注意工作温度范围，避免超出其允许的温度范围。
3.2 磁场要求霍尔传感器对磁场的强度和方向都有要求，需要根据具体应用选择合适的霍尔传感器。
同时，要避免外部磁场对传感器的干扰，以确保测量结果的准确性。
3.3 电源要求霍尔传感器通常需要外部供电，电源的稳定性对传感器的工作影响较大，应选择稳定的电源，并注意电源电压的匹配。
四、霍尔传感器的优化设计4.1 磁场集中设计通过合理的磁场集中设计，可以提高传感器的灵敏度和精度。
霍尔电流传感器工作原理
霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置，通过霍尔效应实现对电流的测量和检测。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理及其相关技术参数。
二、工作原理霍尔电流传感器利用霍尔效应来测量电流。
霍尔效应是指当导电材料中有电流通过时，垂直于电流方向的方向上会产生一种电势差。
这种电势差称为霍尔电压，其大小与通过导电材料的电流成正比。
霍尔电流传感器由霍尔元件、电流引线和信号处理电路组成。
当电流通过电流引线时，产生的磁场会影响到霍尔元件，使得霍尔元件产生霍尔电压。
信号处理电路会将霍尔电压转换为与电流成正比的电压信号，以便进行测量和检测。
三、技术参数1. 额定电流：霍尔电流传感器能够正常工作的最大电流值。
通常以安培（A）为单位进行表示。
2. 灵敏度：霍尔电流传感器输出电压与输入电流之间的比值。
通常以毫伏/安培（mV/A）为单位进行表示。
3. 频率响应：霍尔电流传感器能够正常工作的频率范围。
通常以赫兹（Hz）为单位进行表示。
4. 零点漂移：在无电流通过时，霍尔电流传感器输出的电压是否存在偏移。
通常以百分比（%）或毫伏（mV）为单位进行表示。
5. 线性度：霍尔电流传感器输出电压与输入电流之间的线性关系程度。
通常以百分比（%）或毫伏（mV）为单位进行表示。
6. 工作温度范围：霍尔电流传感器能够正常工作的温度范围。
通常以摄氏度（℃）为单位进行表示。
四、应用领域霍尔电流传感器广泛应用于以下领域：1. 工业自动化：用于电机控制、电力监测等领域，实现对电流的测量和检测。
2. 新能源领域：用于太阳能发电、风力发电等领域，监测电流的大小和变化。
3. 电动汽车：用于电池管理系统、电机控制系统等领域，实现对电流的监测和控制。
4. 家电领域：用于电源管理、电流检测等领域，提高电器的安全性和稳定性。
五、总结霍尔电流传感器利用霍尔效应实现对电流的测量和检测，具有灵敏度高、线性度好、工作温度范围广等优点。
它在工业自动化、新能源领域、电动汽车和家电领域等方面有着广泛的应用。
霍尔电流传感器工作原理
霍尔电流传感器工作原理霍尔电流传感器是一种用于检测电流的传感器，它使用了霍尔效应的原理。
霍尔效应是指材料中载流子在磁场作用下产生的电场效应。
霍尔电流传感器通过测量由电流引起的磁场的变化来间接地测量电流的大小。
霍尔电流传感器由霍尔元件、放大电路和输出电路组成。
霍尔元件是整个传感器的核心部分，它是一种特殊材料制成的片状元件。
当电流通过器件时，载流子将受到磁场的偏转，导致霍尔电势产生变化。
放大电路将这个微小的电势变化放大，从而提高了传感器的感测能力。
输出电路将放大后的信号转换成可读取的电压或电流信号。
霍尔电流传感器的工作原理可以简单地描述为：当电流通过载流子时，载流子将受到垂直于电流和磁场方向的洛伦兹力的作用，从而在材料中产生电场。
这个电场被称为霍尔电势。
霍尔电势与载流子的运动方向、磁场的方向和大小以及材料的特性有关。
通过测量霍尔电势的变化，我们可以间接地知道电流的大小。
为了提高传感器的精度和灵敏度，霍尔电流传感器一般会采用精密的霍尔元件和高增益的放大电路。
这样可以使传感器对不同范围的电流变化都能够进行准确的测量。
霍尔电流传感器具有许多优点，例如无需接触被测电流，因此不会对电路产生负载和功率损耗。
传感器的安装和使用也非常方便，可以直接固定到被测电路的导线上。
此外，传感器具有良好的线性性能和高频响应能力，适用于高频和脉冲电流的检测。
然而，霍尔电流传感器也存在一些局限性。
由于霍尔电势的变化非常微小，因此需要放大电路进行信号增益，这可能引入一定的误差。
此外，传感器的输出信号受到温度和磁场的影响，需要进行温度和磁场校准。
总结而言，霍尔电流传感器通过测量磁场的变化来间接检测电流的大小，通过霍尔效应实现了电流的非接触式测量。
它具有精度高、灵敏度高、无需接触被测电路等优点，适用于各种电流检测应用。
然而，使用时需要注意温度和磁场的影响，并进行相应的校准。
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9/23/2019
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1. 开关型集成霍尔传感器
开关型集成霍尔传感器是把霍尔元件的输出经过处理后输出一个高电平或低 电平的数字信号。霍尔开关电路又称霍尔数字电路，由稳压器、霍尔片、差 分放大器，斯密特触发器和输出级组成，其典型电路如图所示。
随着半导体技术的发展，磁敏传感器正向薄膜化，微型化和集成化方
向发展。
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4.11.1.霍尔元件
金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁 场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。这是由科学 家爱德文·霍尔在1879年发现的。产生的电势差称为霍尔电压。利用 霍尔效应制成的元件称为霍尔传感器。
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铁磁材料裂纹检测
N
S
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案例3.用在直流无刷电机中
霍尔式无刷电动机取消了换向器和电刷， 而采用霍尔元件来检测转子和定子之间的 相对位置，其输出信号经放大、整形后触 发电子线路，从而控制电枢电流的换向， 维持电动机的正常运转。由于无刷电动机 不产生电火花及电刷磨损等问题，所以它 在录像机、CD唱机、光驱等家用电器中 得到越来越广泛的应用。
金属材料电子浓度很高，RH很小，UH很小。
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（多电子）。
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霍尔元件的基本电路
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4.11.2 集成霍尔传感器
集成霍尔传感器是利用硅集成电路工艺将霍尔元件和测量线路集成 在一起的一种传感器。它取消了传感器和测量电路之间的界限，实 现了材料、元件、电路三位一体。集成霍尔传感器与分立相比，由 于减少了焊点，因此显著地提高了可靠性。此外，它具有体积小、 重量轻、功耗低等优点，越来越受到重视。
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卡形电流计的结构
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霍尔电流传感器演示 铁心
线性霍尔IC
UH=KH IB
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6霍Biblioteka 效应演示da bc
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。
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磁场不垂直于霍尔元件时的霍尔电动势
若磁感应强度B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某一角 度 时，实际上作用于霍尔元件上的有效磁感应强度是其 法线方向（与薄片垂直的方向）的分量，即Bcos，这时的 霍尔电势为
磁
电
学 量
磁敏传感器
信 号
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实际应用中磁敏元 件主要用于检测磁场， 而与人们相关的磁场范 围很宽，一般的磁敏传 感器检测的最低磁场只 能到10－6高斯。
磁场强度与磁场源的分布
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测磁的方法： ①利用电磁感应作用的传感器（强磁场）如：
磁头、机电设备、测转速、磁性标定、差动变压器； ②利用磁敏电阻、磁敏二极管、霍尔元件； ③利用磁作用传感器，磁针、表头、继电器； ④利用超导效应传感器，SQVID约瑟夫元件； ⑤利用核磁共振的传感器，有光激型、质子型。
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霍尔特斯拉计（高斯计）
霍尔元件
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霍尔高斯计（特斯拉计）的使用 霍尔元件
磁铁
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霍尔传感器用于测量磁场强度
测量铁心 气隙的B值
霍尔元件
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案例2.无损探伤
霍尔无损探伤已在炮膛探伤、管道探伤，缆绳探伤，船体探伤以及材料检 验等方面得到广泛应用。
2）若B为常数，I 为变量，可用于 小电流测量、隔离器以及U-I转换器 等。
3）若B、I均为变量， V H 正比于B*I， 可用于做成各种运算器、功率测量 以及调制解调器等。
VH KHIB
电流计 磁感应开关 磁敏电位器 霍尔电动机
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案例1.检测磁场(数字高斯计）
用霍尔线性器件作探头，测量6T～10T的交变和恒定磁场，已有许多商品仪 器。
电气测试技术
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电子信息与自动化学院 贺晓蓉
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4.11 霍尔式传感器（磁敏传感器）
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的 磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。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）。采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℃～150℃。
普通直流电动机使 用的电刷和换向器
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无刷电动机在电动自行车上的应用
电动自行车
无刷电动机
可充电电池组
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案例4.霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处理电路装在 一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输入引线和处理电路的输 出引线用电缆连接起来，构成霍尔接近传感器。 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色金属的厚度 检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力 检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。
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当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应 而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而 控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 霍尔 接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸 控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检 测等等。霍尔开关具有无触电、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成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的 工作。
EH=KHIBcos
结论：霍尔电势与输入电流I、磁感应强度B成正比，且当B 的方向改变时，霍尔电势的方向也随之改变。如果所施加 的磁场为交变磁场，则霍尔电势为同频率的交变电势。
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霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图示。
基于霍尔效应工作的半导体器件称为霍尔元件，霍尔元件多采用N型半
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霍尔传感器属于磁敏元件，磁敏元件也是基于磁电转
换原理，磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号。
随着半导体技术的发展，磁敏元件得到应用和发展，广 泛用于自动控制、信息传递、电磁场、生物医学等方面的 电磁、压力、加速度、振动测量。
特点：结构简单、体积小、动态特性好、寿命长。
开关型霍尔IC
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案例5.霍尔旋转传感器
按下图所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构 成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出 一个电压脉冲。由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物 理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、液体）去推 动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体，在靠 近磁体的位置上装上霍尔开关电路，可制成车速表，里程表等等。
霍尔流量计
基于位移传感的霍尔流量计：叶轮在流体推动下旋转，带动螺杆旋转，使磁系统 产生上下移动。流速高则位移量大。用霍尔器件检出位移而获得流速和流量。
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测转角
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汽车速度测量:
只要黑色金属旋转体的表面存在缺口或突起，就可产生磁场强度的 脉动，从而引起霍尔电势的变化，产生转速信号。当齿对准霍尔元 件时，磁力线集中穿过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、 整形后输出高电平；反之，当齿轮的空挡对准霍尔元件时，输出为 低电平。
概述 HT20系列手持式数字高斯计/特 斯拉计可用于测量直流磁场、 交流磁场、辐射磁场等各类磁场 的磁感应强度。该仪器可以随身 携带，量程范围宽，操作方便， 液晶显示清晰。电源为一节9V 干电池，可连续使用20小时。 应用范围 永磁材料表面磁场、直流电机、 扬声器、磁选机、永磁除铁器的 工作磁场。
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霍尔转速传感器在汽车防抱死装置（ABS）中的应用
带有微型
磁铁的霍
霍尔
尔传感器
钢质
若汽车在刹车时车轮被抱死，将产生危险。用霍尔转速传感器来检测 车轮的转动状态有助于控制刹车力的大小。
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案例6.电流传感器
当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场大小与流过导线 的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器 件进行检测。既可测直流也可测交流。
铁磁材料受到磁场激励时，因其导磁率高，磁阻小，磁力线都集中在材料 内部。若材料均匀，磁力线分布也均匀。如果材料中有缺陷，如小孔、裂 纹等，在缺陷处，磁力线会发生弯曲，使局部磁场发生畸变。用霍尔探头 检出这种畸变，经过数据处理，可辨别出缺陷的位置，性质（孔或裂纹） 和大小（如深度、宽度等），
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1 (E)
Ic1
Ic2
Ub4
Uc4
V5
Ic4
V6
Ib3
UH2
Ub3 UH1
V1
V3 Ic3 Ue3 Ue4 V4
V2
2 V7
3 V8
4
开关型集成霍尔传感器的典型电路