1、霍爾傳感器原理霍爾傳感器特點(diǎn)

霍爾傳感器，是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器，主要用于力測(cè)量，具有精度高、線性度好等多種特點(diǎn)，現(xiàn)已在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、信息處理等方面有著極廣泛的應(yīng)用。接下來(lái)小編為大家介紹霍爾傳感器原理及霍爾傳感器特點(diǎn)。

霍爾傳感器原理

霍爾電壓隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化，磁場(chǎng)越強(qiáng)，電壓越高，磁場(chǎng)越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個(gè)毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號(hào)。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來(lái)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度。下圖所示的方法是用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場(chǎng)偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器?；魻栃?yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點(diǎn)使它能檢測(cè)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

霍爾傳感器特點(diǎn)

1、霍爾傳感器可以測(cè)量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對(duì)瞬態(tài)峰值的測(cè)量。副邊電流忠實(shí)地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通互感器則是無(wú)法與其比擬的，它一般只適用于測(cè)量50Hz正弦波。

2、原邊電路與副邊電路之間完全電絕緣，絕緣電壓一般為2KV至12KV，特殊要求可達(dá)20KV至50KV。

3、精度高：在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%，該精度適合于任何波形的測(cè)量。而普通互感器一般精度為3%至5%且適合50Hz正弦波形。

4、線性度好：優(yōu)于0.1%

5、動(dòng)態(tài)性能好：響應(yīng)時(shí)間小于1μs跟蹤速度di/dt高于50A/μs

6、霍爾傳感器模塊這種優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)。與此相比普通的互感器響應(yīng)時(shí)間為10-12ms，它已不能適應(yīng)工作控制系統(tǒng)發(fā)展的需要。

7、工作頻帶寬：在0-100kHz頻率范圍內(nèi)精度為1％。在0－5kHz頻率范圍內(nèi)精度為0.5%。

8、測(cè)量范圍：霍爾傳感器模塊為系統(tǒng)產(chǎn)品，電流測(cè)量可達(dá)50KA，電壓測(cè)量可達(dá)6400V。

9、過(guò)載能力強(qiáng)：當(dāng)原邊電流超負(fù)荷，模塊達(dá)到飽和，可自動(dòng)保護(hù)，即使過(guò)載電流是額定值的20倍時(shí)，模塊也不會(huì)損壞。

10、模塊尺寸小，重量輕，易于安裝，它在系統(tǒng)中不會(huì)帶來(lái)任何損失。

11、模塊的初級(jí)與次級(jí)之間的“電容”是很弱的，在很多應(yīng)用中，共模電壓的各種影響通常可以忽略，當(dāng)達(dá)到幾千伏/μs的高壓變化時(shí)，模塊有自身屏蔽作用X光機(jī)維修。

12、模塊的高靈敏度，使之能夠區(qū)分在“高分量”上的弱信號(hào)，例如：在幾百安的直流分量上區(qū)分出幾毫安的交流分量。

13、可靠性高：失效率：λ=0.43_10-6/小時(shí)

14、抗外磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)：在距模塊5-10cm處有一個(gè)兩倍于工作電流（2Ip）的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾而引起的誤差小于0.5%，這對(duì)大多數(shù)應(yīng)用，抗外磁場(chǎng)干擾是足夠的，但對(duì)很強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾要采取適當(dāng)?shù)拇胧?/span>

霍爾傳感器的分類

第一類是直接將霍爾電勢(shì)做適當(dāng)放大處理以后提供給檢測(cè)儀器或控制設(shè)備，就是所謂的直接檢測(cè)式霍爾電流傳感器。這種傳感器耐壓等級(jí)高，成本低，性能穩(wěn)定，但精度受溫度變化影響大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性很不理想。我公司采用電路補(bǔ)償，圓滿解決以上問(wèn)題。

第二類是磁場(chǎng)平衡式霍爾傳感器，它采用了單或雙霍爾元件，并工作在零磁通狀態(tài)，且有以下特點(diǎn)：①測(cè)量范圍寬，可測(cè)量各種電流，如直流、交流、脈沖電流等。②電氣隔離性能好。③測(cè)量精度高，線性度好。④抗外界電磁和溫度等因素的干擾能力強(qiáng)。⑤電流上升率大，響應(yīng)速度快。⑥過(guò)載能力強(qiáng)。⑦體積小，重量輕，安裝簡(jiǎn)單、方便。目前的產(chǎn)品中以磁場(chǎng)平衡式霍爾傳感器為主。

2、霍爾傳感器有什么用

測(cè)量磁場(chǎng)。

霍爾傳感器可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用，霍爾元件是應(yīng)用霍爾效應(yīng)的半導(dǎo)體，一般用于電機(jī)中測(cè)定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，如錄像機(jī)的磁鼓，電腦中的散熱風(fēng)扇等；已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛的應(yīng)用。

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器，霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic，并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，那么在垂直于電流和磁場(chǎng)方向，將產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)VH，稱其為霍爾電勢(shì)，其大小正比于控制電流I。

1、霍爾傳感器的原理

霍爾傳感器的原理其實(shí)就是霍爾效應(yīng)，霍爾器件是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件，如果在輸入端通入控制電流IC，當(dāng)有一磁場(chǎng)B穿過(guò)該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢(shì)VH。

2、霍爾效應(yīng)的起源

霍爾效應(yīng)在1879年被物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)，它定義了磁場(chǎng)和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系，這種效應(yīng)和傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)完全不同，當(dāng)電流通過(guò)一個(gè)位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的作用力，從而在垂直于導(dǎo)體與磁感線的兩個(gè)方向上產(chǎn)生電勢(shì)差。

3、霍爾傳感器是什么，具體有什么作用？

霍爾傳感器：

是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面。霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。

作用：

霍爾傳感器的零位傳感器就是為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子初始位置的。

工作原理：

磁場(chǎng)中有一個(gè)霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流I從A到B通過(guò)該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過(guò)霍爾半導(dǎo)體時(shí)向一側(cè)偏移，使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。

霍爾電壓隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化，磁場(chǎng)越強(qiáng)，電壓越高，磁場(chǎng)越弱，電壓越低?；魻栯妷褐岛苄?，通常只有幾個(gè)毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號(hào)。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來(lái)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度。

用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場(chǎng)偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器?；魻栃?yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點(diǎn)使它能檢測(cè)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

4、霍爾傳感器的作用霍爾傳感器的特點(diǎn)

霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面。下面小編為大家介紹霍爾傳感器的作用及霍爾傳感器的特點(diǎn)。

霍爾傳感器的作用

1、位移測(cè)量

可用來(lái)位移測(cè)量，把線性型的霍爾傳感器放在兩塊相對(duì)放著的同極性永久磁鐵中間，此時(shí)這個(gè)點(diǎn)可視為位移零點(diǎn)，磁感強(qiáng)度便為零。當(dāng)傳感器在Z軸上向△Z位移的時(shí)候這時(shí)傳感器會(huì)有電壓輸出，此時(shí)的位移大小和電壓大小是成正比例的。

2、力測(cè)量

若將壓力和拉力之類的參數(shù)當(dāng)做位移時(shí)，我們可以測(cè)出壓力和拉力的大小，并且可按照此原理來(lái)制作力傳感器。

3、角速度測(cè)量

一般非磁性材質(zhì)的圓盤的周邊上會(huì)黏一塊磁鋼，當(dāng)霍爾傳感器接近圓盤周邊的時(shí)候，圓盤會(huì)旋轉(zhuǎn)一周，并且霍爾傳感器會(huì)同時(shí)輸出一個(gè)脈沖，利用這個(gè)原理可測(cè)出旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，如果在這之中插入頻率計(jì)便可以測(cè)出旋轉(zhuǎn)的速度。

霍爾傳感器分類

1、線性霍爾傳感器

線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。

2、開關(guān)型霍爾傳感器

開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成，它輸出數(shù)字量。手機(jī)中使用的霍爾傳感器是微功耗開關(guān)型霍爾傳感器。

霍爾傳感器的特點(diǎn)

1、霍爾傳感器可以測(cè)量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對(duì)瞬態(tài)峰值的測(cè)量。副邊電流忠實(shí)地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通互感器則是無(wú)法與其比擬的，它一般只適用于測(cè)量50Hz正弦波。

2、原邊電路與副邊電路之間完全電絕緣，絕緣電壓一般為2KV至12KV，特殊要求可達(dá)20KV至50KV。

3、精度高：在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%，該精度適合于任何波形的測(cè)量。而普通互感器一般精度為3%至5%且適合50Hz正弦波形。

4、線性度好：優(yōu)于0.1%

5、動(dòng)態(tài)性能好：響應(yīng)時(shí)間小于1μs跟蹤速度di/dt高于50A/μs

6、霍爾傳感器模塊這種優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)。與此相比普通的互感器響應(yīng)時(shí)間為10-12ms，它已不能適應(yīng)工作控制系統(tǒng)發(fā)展的需要。

7、工作頻帶寬：在0-100kHz頻率范圍內(nèi)精度為1％。在0－5kHz頻率范圍內(nèi)精度為0.5%。

8、測(cè)量范圍：霍爾傳感器模塊為系統(tǒng)產(chǎn)品，電流測(cè)量可達(dá)50KA，電壓測(cè)量可達(dá)6400V。

9、過(guò)載能力強(qiáng)：當(dāng)原邊電流超負(fù)荷，模塊達(dá)到飽和，可自動(dòng)保護(hù)，即使過(guò)載電流是額定值的20倍時(shí)，模塊也不會(huì)損壞。

10、模塊尺寸小，重量輕，易于安裝，它在系統(tǒng)中不會(huì)帶來(lái)任何損失。

11、模塊的初級(jí)與次級(jí)之間的“電容”是很弱的，在很多應(yīng)用中，共模電壓的各種影響通?？梢院雎?，當(dāng)達(dá)到幾千伏/μs的高壓變化時(shí)，模塊有自身屏蔽作用X光機(jī)維修。

12、模塊的高靈敏度，使之能夠區(qū)分在“高分量”上的弱信號(hào)，例如：在幾百安的直流分量上區(qū)分出幾毫安的交流分量。

13、可靠性高：失效率：λ=0.43_10-6/小時(shí)

14、抗外磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)：在距模塊5-10cm處有一個(gè)兩倍于工作電流（2Ip）的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾而引起的誤差小于0.5%，這對(duì)大多數(shù)應(yīng)用，抗外磁場(chǎng)干擾是足夠的，但對(duì)很強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾要采取適當(dāng)?shù)拇胧?/span>