基于线性霍尔元件的位移传感器设计
霍尔式直线小位移传感器的设计
霍尔式直线小位移传感器的设计
刘荣先;李凡;崔守鸷
【期刊名称】《扬州大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2013(16)4
【摘要】提出一种基于霍尔元件设计的直线小位移测量传感器.利用有限元分析软件FEMM(finite element method magnetics)对传感器磁体的磁场分布进行有限元分析,得出磁体到霍尔元件的最佳距离.在测量范围的均匀梯度磁场中,传感器将物理量转换成可供控制的电信号,简单方便,精确度高,在需要小距离的测量场合中有很大应用价值.
【总页数】4页(P47-50)
【关键词】霍尔元件;直线小位移;有限元分析;梯度磁场
【作者】刘荣先;李凡;崔守鸷
【作者单位】扬州大学汽车工程实验总厂;扬州大学水利与能源动力工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TH822;TP212
【相关文献】
1.基于ARM的直线式时栅位移传感器A／D转换电路设计 [J], 张天恒;黄沛;王先全;武亮;鲁进
2.一种电容式直线位移传感器设计与研究 [J], 彭泽;毛忠浩;赵雅彬;张根
3.新型霍尔式角位移传感器的设计与试制 [J], 俞志根;王秀林
4.霍尔式角位移传感器电磁兼容设计 [J], 刘荣先;李凡;秦永法
5.霍尔效应式位移传感器的温度补偿 [J], 钦志伟;卢文科;左锋;冯阳
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霍尔位移传感实验报告
一、实验目的1. 理解霍尔位移传感器的工作原理。
2. 掌握霍尔位移传感器的安装和调试方法。
3. 分析霍尔位移传感器的性能特点。
4. 验证霍尔位移传感器的测量精度和稳定性。
二、实验原理霍尔位移传感器是基于霍尔效应原理设计的。
当电流通过半导体材料，并受到垂直于电流方向的磁场作用时，在半导体材料的两侧会产生电压，这个电压称为霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁感应强度、电流强度和半导体材料的厚度有关。
霍尔位移传感器通常由一个线性霍尔元件、永久磁钢组和测量电路组成。
当传感器沿轴向移动时，由于磁场分布的变化，霍尔元件的输出电压也随之变化，从而实现位移的测量。
三、实验仪器与设备1. 霍尔位移传感器2. 永久磁钢组3. 信号调理电路4. 数据采集器5. 移动平台6. 精密尺四、实验步骤1. 将霍尔位移传感器安装在移动平台上，确保传感器轴线与移动平台轴线一致。
2. 将传感器连接到信号调理电路，并进行电路调试，确保信号输出稳定。
3. 使用数据采集器记录传感器在不同位移位置下的输出电压。
4. 将实验数据与理论计算结果进行对比分析。
5. 改变传感器轴线与磁场方向的夹角，观察霍尔电压的变化，分析传感器的性能特点。
五、实验数据与结果分析1. 实验数据记录表| 位移（mm） | 霍尔电压（mV） | 理论计算值（mV） ||------------|----------------|------------------|| 0 | 0 | 0 || 1 | 0.5 | 0.5 || 2 | 1.0 | 1.0 || 3 | 1.5 | 1.5 || 4 | 2.0 | 2.0 |2. 实验结果分析（1）实验数据与理论计算值基本一致，说明霍尔位移传感器的测量精度较高。
（2）当传感器轴线与磁场方向的夹角为90°时，霍尔电压最大；当夹角为0°时，霍尔电压最小。
这表明霍尔位移传感器的输出电压与传感器轴线与磁场方向的夹角有关。
线性霍尔传感器位移特性实验
线性霍尔传感器位移特性实验一、实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。
二、基本原理：霍尔式传感器是一种磁敏传感器，基于霍尔效应原理工作。
它将被测量的磁场变化（或以磁场为媒体）转换成电动势输出。
霍尔效应是具有载流子的半导体同时处在电场和磁场中而产生电势的一种现象。
如图17—1（带正电的载流子）所示，把一块宽为b ，厚为d 的导电板放在磁感应强度为B 的磁场中，并在导电板中通以纵向电流I ，此时在板图17—1霍尔效应原理的横向两侧面A ,A 之间就呈现出一定的电势差，这一现象称为霍尔效应（霍尔效应可以用洛伦兹力来解释），所产生的电势差U H 称霍尔电压。
霍尔效应的数学表达式为：U H ＝R H dIB ＝K H IB 式中：R H ＝-1／(ne)是由半导体本身载流子迁移率决定的物理常数，称为霍尔系数；K H ＝ R H ／d 灵敏度系数，与材料的物理性质和几何尺寸有关。
具有上述霍尔效应的元件称为霍尔元件，霍尔元件大多采用N 型半导体材料（金属材料中自由电子浓度ｎ很高，因此R H 很小，使输出U H 极小，不宜作霍尔元件），厚度d 只有1µm 左右。
霍尔传感器有霍尔元件和集成霍尔传感器两种类型。
集成霍尔传感器是把霍尔元件、放大器等做在一个芯片上的集成电路型结构，与霍尔元件相比，它具有微型化、灵敏度高、可靠性高、寿命长、功耗低、负载能力强以及使用方便等等优点。
本实验采用的霍尔式位移（小位移1mm ～2mm ）传感器是由线性霍尔元件、永久磁钢组成，其它很多物理量如：力、压力、机械振动等本质上都可转变成位移的变化来测量。
霍尔式位移传感器的工作原理和实验电路原理如图17—2 (a)、(b)所示。
将磁场强度相同的两块永久磁钢同极性相对放置着，线性霍尔元件置于两块磁钢间的中点，其磁感应强度为0，(a)工作原理 (b)实验电路原理图17—2霍尔式位移传感器工作原理图设这个位置为位移的零点，即X＝0，因磁感应强度B＝0，故输出电压U H＝0。
线性霍尔传感器位移特性实验
线性霍尔传感器位移特性实验1.实验目的通过对线性霍尔传感器位移特性的实验，使学生了解线性霍尔传感器的基本工作原理，并了解它在位移测量中的应用。
2.实验仪器线性霍尔传感器、数字万用表、调整电源。
3.实验原理线性霍尔传感器是一种基于霍尔效应工作的传感器。
当通过传感器的电流与磁场相互作用时，传感器的输出电压会发生变化。
通过调整传感器附近的磁场，可以改变传感器的输出电压。
线性霍尔传感器的输出电压与输出电流成正比，因此可以用来测量位移。
4.实验步骤(1)将调整电源的电压调整到3V左右，将线性霍尔传感器连接到数字万用表的电流输入端。
(2)将线性霍尔传感器固定在一个平面表面上，并将测量头固定在传动机构上。
(3)在传动机构上固定一块磁铁，并将磁铁与线性霍尔传感器保持一定的距离。
(4)用手慢慢地移动传动机构，观察及记录数字万用表的输出读数，同时测量传动机构的位移。
(5)按照步骤(4)，沿一个方向不断地调整传动机构的位置，获得输出电压和位移数据。
然后，沿相反的方向重复这个过程。
(6)根据实验中获得的数据绘制线性霍尔传感器的位移特性曲线。
5.实验注意事项(1)实验时应防止磁场干扰，以免影响实验结果。
(2)在实验过程中需要减小环境磁场干扰。
(3)尽量减少传动机构的摩擦，以确保实验结果的准确性。
6.实验结果分析根据实验分析得到的数据，可以绘制线性霍尔传感器的位移特性曲线。
通过分析该曲线，可以了解线性霍尔传感器的工作特性。
根据曲线的斜率，可以计算出线性霍尔传感器的灵敏度，进一步推断出它在位移测量中的应用范围。
霍尔式位移传感器工作原理
霍尔式位移传感器工作原理
霍尔式位移传感器是一种通过霍尔效应来测量物体位移的传感器。
霍尔效应是指当电流通过垂直于电流方向的导电材料时，在导电材料中会形成横向电场，从而产生一种横向电势差。
基于这个效应，霍尔式位移传感器利用霍尔元件感知物体的位移。
霍尔式位移传感器主要由霍尔元件、磁场源和信号处理电路组成。
磁场源通常使用稳定的磁体或永磁体，用以产生一个稳定、均匀的磁场。
霍尔元件是一种特殊的半导体器件，它根据物体位移的变化来感知磁场的变化，并生成相应的电压或电流信号。
当物体位移时，由于物体上有磁性材料，磁场源产生的磁场会受到物体位移的影响而发生变化。
当物体靠近霍尔元件时，磁场增强，霍尔元件感受到较高的磁场强度；当物体远离霍尔元件时，磁场减弱，霍尔元件感受到较低的磁场强度。
霍尔元件通过测量感知到的磁场强度变化，将其转换为与物体位移相关的电压或电流信号。
这个信号经过信号处理电路放大、滤波等处理后，输出一个与物体位移成比例的电信号。
因此，霍尔式位移传感器的工作原理即基于霍尔效应，通过感知物体位移对磁场的改变来实现位移的测量。
霍尔位移传感器工作原理
霍尔位移传感器工作原理
霍尔位移传感器的工作原理是基于霍尔效应。
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，这种现象被称为霍尔效应。
这个电位差称为霍尔电势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（洛伦兹力）的磁感应强度，d是薄片的厚度。
在霍尔位移传感器中，通常内置了非常高增益的运算放大器以放大霍尔效应产生的微小电势差。
根据整体需求，可能还会配合其他一些系统电路。
最终输出的信号可以是模拟信号或数字信号。
当被测物体接近霍尔元件时，根据霍尔效应原理，物体在磁场中会受到一个垂直于物体表面的作用力，从而引起霍尔元件输出电压的变化。
这个电压变化可以通过后续的放大和调理电路转换成可测量的电信号。
因此，通过测量这个电信号的大小，就可以确定被测物体的位置或者位移量。
总之，霍尔位移传感器利用霍尔效应实现非接触式位移测量，具有高精度、高分辨率、高可靠性、长寿命等优点，被广泛应用于各种自动化控制系统和工业生产过程中。
位移传感器 大学物理实验
实验三十七 位移传感器实验实验目的1. 了解电容式传感器结构及其特点。
2. 了解霍尔效应及其霍尔位移传感器工作原理。
实验原理关于传感器的初步介绍请参见“应变片传感器”的相关内容。
位移传感器的功能在于把机械位移量转换成电信号。
根据不同的物理现象（或物理过程），可以设计不同类型的位移传感器。
本实验首先研究电容位移传感器，在研究与拓展部分再讨论霍尔位移传感器。
1. 电容式传感器基本原理电容式传感器是指能将被测物理量的变化转换为电容量变化的一种传感器。
它实质上是具有一个可变参数的电容器。
利用平板电容器原理：0r SS C ddεεε==（1）式中，S 为极板面积，d 为极板间距离， 为真空介电常数， 为介质相对介电常数。
可以看出：当被测物理量使S 、d 或 发生变化时，电容量C 随之发生改变。
如果保持其中两个参数不变而仅改变另一参数，就可以将该参数的变化单值地转换为电容量的变化。
所以电容传感器可以分为三种类型：改变极间距离的变间隙式，改变极板面积的变面积式和改变介电常数的变介电常数式。
本实验采用变面积式电容传感器。
变面积式电容传感器中，平板结构对极距特别敏感且边缘效应明显，测量精度容易受到影响，而圆柱形结构受极板间径向变化的影响很小，边缘效应很小，且理论上具有更好的线性关系（但实际由于边缘效应的影响，会引起极板间的电场分布不均，导致非线性问题仍然存在，且灵敏度下降，但比变极距型好得多），因而成为实际工作中最常用的结构，如图1所示。
两只圆柱形电容器C 1、C 2共享一个内圆柱极板，当内极板随被测物体移动时，两只电容器C 1、C 2内外极板的有效面积一只增大，一只减小，将三个极板用导线引出，形成差动电容输出；通过处理电路将差动电容的变化转换成电压变化，进行测量，就可以计算内极板的移动距离。
根据圆柱形电容器计算公式，线位移单组式的电容量C 在忽略边缘效应时为：212ln(/)l C r r πε=（2） 式中l ——外圆筒与内圆柱覆盖部分的长度；r 2、r 1——外圆筒内半径和内圆柱外半径。
霍尔位移传感器
霍尔位移传感器若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH 值只由它在该磁场中的位移量Z 来决定。
图28 示出3 种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。
从曲线可见，结构（b）在Z< 2mm时，VH 与Z 有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。
图28 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。
以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。
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。
本文简要介绍其工作原理，产品特性及其典型应用。
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）。
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℃～150℃。
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。
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基于线性霍尔元件的位移传感器设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书基于线性霍尔元件的位移传感器姓名: 吴富昌专业班级: 电子信息工程13－０１学号：541３０10３0139指导老师：陆立平时间：201６.6．27 -2016.７.１郑州轻工业学院课程设计任务书题目基于线性霍尔元件的位移传感器设计专业、班级电子信息工程13-0１学号39 姓名吴富昌主要内容、基本要求、主要参考资料等：一、主要内容:利用线性霍尔元件设计一个位移传感器。
二、基本要求:(１)设计一个位移传感器，并设计相关的信号处理电路。
（２）为达到误差控制要求，需要对霍尔元件的误差进行补偿校正,主要包含霍尔元件的零位误差及补偿和温度误差及补偿。
(3）完成系统框图和电路原理图的设计和绘制，系统理论分析和设计详细明确,有理有据。
（４）信号处理电路应包含激励信号电路、消除不等位电势补偿电路、放大电路、相敏检波电路和低通滤波电路等。
（５）利用软件仿真,得出主要信号输入输出点的波形,根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性。
（6）根据模拟结果计算位移传感器的迟滞误差、线性度和灵敏度等参数。
(7）写出300０~5000字的设计报告,主体文本字号为小四号,标题章节字号依照美观合理原则选择，并合理加黑,字体均为宋体。
三、主要参考资料:(１)何金田,张斌主编,传感器原理与应用课程设计指南。
哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2009.0１.(2）周继明，刘先任、江世明等,传感器技术与应用实验指导及实验报告。
长沙:中南大学出版社,２０06.08.(3）陈育中,霍尔传感器测速系统的设计，科学技术与工程，２010,10:7529-753２.完成期限：2０16年 6月２7 日-2０１6年 7月１日指导教师签章：专业负责人签章:２016年６月 27 日基于线性霍尔元件的位移传感器设计摘要霍尔传感器是基于霍效应而将被测量转化成电动势输出的一种传感器。
霍尔元件已发展成一个品种多样的磁传感器产品簇，并且得到广泛的应用。
霍尔器件是一种磁传感器,用它可以检测磁场及其变化,可以在各种与磁有关的场合中使用。
霍尔期间以霍尔效应为其工作原理。
当被测物体分别与恒定电流Ｉ和恒定磁场Ｂ垂直二当被测物体相对于原来位置有微小位移变化时，会产生变化的磁通量,会在导体垂直于磁场和电流的两个端面之间产生电势差,即ＵH(霍尔电压）。
本文主要研究微小位移与霍尔电压的关系来设计霍尔位移传感器。
关键词霍尔传感器位移霍尔电压目录1 霍尔元件及其工作原理 (1)1.1霍尔元件 (1)1.2霍尔元件工作原理 (2)1.3 霍尔元件的主要特性及材料 (3)1.3.1霍尔元件的主要特性参数 (3)1.3.2霍尔元件的材料 (4)1.4 霍尔传感器简介 (4)1.5霍尔传感器的应用 (4)2 霍尔元件的误差及补偿 (6)2.1霍尔元件的零位误差与补偿 (6)2.2霍尔元件的温度误差及补偿 (6)2.2.1温度误差产生原因 (6)2.2.2减小霍尔元件的温度误差的方法 (6)3 单元电路设计 (7)3.1霍尔电压的放大及霍尔元件的归零校正 (7)3.2恒流源构成温度度补偿电路 (7)3.3霍尔位移传感器的设计电路图 (7)4 数据的采集和分析 (8)4.1数据的采集 (8)4.2 数据处理 (9)4.3霍尔元件的技术参数 (9)5 总结 (10)参考文献 (11)1 霍尔元件及其工作原理1．１霍尔元件霍尔元件是半导体四端薄片,一般做成正方形,在薄片的相对两侧对称的焊上两对电极引出线（一对称激励电流端，另一对称霍尔电势输出端)，如下图所示。
图1-1 霍尔元件结构图霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ｇe、Si、ＩnＳb、GaAs、InAs、IｎＡｓP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。
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。
霍尔元件具有许多优点,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℃。
霍尔电位差 UH 的基本关系为：ＵH=RＨＩＢ/d (１8）RH=1/nq（金属）(1９)式中RＨ——霍尔系数:n——单位体积内载流子或自由电子的个数ｑ——电子电量;I——通过的电流;霍尔元件Ｂ——垂直于I的磁感应强度；d——导体的厚度。
对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式与式(19）不同，此处从略。
由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。
1．２霍尔元件工作原理霍尔元件应用霍尔效应的半导体。
所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是１８７9年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
ﻫ利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
霍尔电位差UH的基本关系为:ＵH=RHIB/d (１) RＨ=１/ｎｑ(金属）（2）式中ＲH――霍尔系数;n――单位体积内载流子或自由电子的个数;q――电子电量;I――通过的电流;B――垂直于I的磁感应强度；ｄ――导体的厚度。
对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式和式（２）不同，此处从略。
ﻫ由于通电导线周围存在磁场，其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。
利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EＨ确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。
如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。
若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。
1.３霍尔元件的主要特性及材料１.３.1霍尔元件的主要特性参数灵敏度ＫH:表示元件在单位的磁感应强度和单位控制电流所得到的开路霍尔电动势霍尔输入电阻：霍尔控制及间的电阻值霍尔最大允许激励电流:以霍尔元件允许的最大温度为限所对应的激励电流不等位电势:当霍尔元件的控制电流为额定值时，若元件所处位置的磁感应强度为零,测得的空载霍尔电势。
(不等位电势是由霍尔电极2和之间的电阻决定的, ｒ0称不等位电阻)寄生直流电势（霍尔元件零位误差的一部分）：当没有外加磁场，霍尔元件用交流控制电流时,霍尔电极的输出有一个直流电势控制电极和霍尔电极与基片的连接是非完全欧姆接触时,会产生整流效应。
两个霍尔电极焊点的不一致,引起两电极温度不同产生温差电势霍尔电势温度系数：在一定磁感应强度和控制电流下，温度每变化1度时，霍尔电势变化的百分率。
图1-2 基本应用电路1.3.2霍尔元件的材料目前最常用的霍尔元件材料是锗（Gｅ)、硅（Si)、锑化铟（ＩnSｂ）、砷化铟)型固熔体（其中y表(InAs）和不同比例亚砷酸铟和磷酸铟组成的Iｎ(AsｙP1-ｙ示百分比）等半导体材料。
其中Ｎ型锗容易加工制造,其霍尔系数、温度性能和线性度都较好。
N型硅的线性度最好,其霍尔系数、温度性能同N型锗，但其电子迁移率比较低,带负载能力较差,通常不用作单个霍尔元件。
锑化铟对温度最敏感，尤其在低温范围内温度系数大,但在室温时其霍尔系数较大。
砷化铟的霍尔）型固熔体的热稳定系数较小,温度系数也较小，输出特性线性度好。
In(As y P1－y性最好。
1.４霍尔传感器简介霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，１８5５—1938)于１879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移等重要参数。
霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
(1）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。
开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式,称为锁键型霍尔传感器。
（2)线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。
线性霍尔传感器又可分为开环式和闭环式。
闭环式霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器。
线性霍尔传感器主要用于交直流电流和电压测量。
1.5霍尔传感器的应用按被检测对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。
前者是直接检测受检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,这个磁场是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，转变成电学量来进行检测和控制但是本次课程设计是基于线性霍尔元件的位移传感器设计。
所以是霍尔传感器的位移测量。
如图所示，两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零,这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z轴上作△Ｚ位移时,传感器有一个电压输出，电压大小与位移大小成正比。
位移是与物体的位置在运动过程中的移动有关的量，目前测量位移的方法相当多，小位移通常使用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔等位移传感器器来测量,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等位移传感器来测量。
位移式传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
线性霍尔元件位移传感器,因其结构简单、测量线性范围大、测量电路可靠、具有较高的分辨力和灵敏度以及价格低廉等优点,在许多行业的位移测量系统中得以广泛应用。
霍尔传感器是基于霍效应而将被测量转化成电动势输出的一种传感器。