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          霍爾效應傳感器在哪些領域上起到重要作用?

          發表時間:2021-06-22 18:08【 閱讀量:-

            什么是霍爾效應?

            

            霍爾效應是利用磁場產生磁電壓的效應。 當載流導體置于垂直于電流的磁場中時,就會發生這種效應。 最常見的應用是霍爾效應傳感器,用于測量磁場并將測量值轉換為電壓。

            

            霍爾效應傳感器

            

            霍爾傳感器的功能基于霍爾效應原理。 它是一種用于通過根據磁場改變輸出電壓來測量磁場的傳感器。 霍爾傳感器可以在不中斷電路的情況下測量電流。 為了確保線性,需要高場強磁鐵,它可以為所需的運動產生大的場強變化。 如果磁場垂直于導體施加,將在電導體中產生橫向于電流方向的電壓。 可以通過保持電流恒定來測量磁通密度

            

            霍爾板——霍爾板有電流端子和霍爾電壓抽頭,它們布置在半導體芯片的表面。 如果對其施加磁場,它將以與磁場強度成正比的輸出電壓做出響應,并且輸出電壓非常小,需要額外的電子設備來實現有用的電壓電平。 霍爾板與相關電子設備結合構成霍爾效應傳感器時,霍爾板的面積要小,才能準確測量磁場密度,而且要小于被測磁場的橫截面。

            

            基本霍爾效應傳感器原理結構

            霍爾效應傳感器

            霍爾元件-它是一個基本的磁場傳感器

            

            差分放大器-放大電位差

            

            調節器——它保持電流值,使傳感器的輸出只反映磁場的強度。

            

            為什么要使用霍爾效應傳感器?

            

            ·真固體

            ·長壽

            ·100kHz以上高速運行

            ·固定輸入運行

            ·無活動部件

            ·邏輯兼容的輸入輸出

            ·高度可重復的操作

            

            簡化的開關是一個重要的功能。 霍爾效應IC開關在單個IC芯片上具有霍爾電壓發生器、信號放大器、施密特觸發電路和晶體管輸出電路。 輸出干凈快速,切換時無反彈。 這些傳感器高效、有效且成本低。 霍爾效應傳感器幾乎不受環境污染物的影響,適合在惡劣的使用條件下使用。

            

            霍爾傳感器類型

            

            1.霍爾電流傳感器

            

            傳感器用于確定電流水平,它使用霍爾效應原理。 傳感器將監測電流產生的高斯電平,它們不測量實際電流。

            

            被測電流通過磁芯,磁芯將磁場集中在霍爾元件上。 霍爾元件是一塊半導體材料,可產生與電流成正比的霍爾電壓。 霍爾元件的輸出由低噪聲高增益放大器調節

            

            2.線性霍爾效應傳感器

            

            這些傳感器可用于檢測電磁體的運動或場強的變化。 能耗極低,輸出線性,溫度穩定。 傳感器產生一個模擬輸出電壓,該電壓與垂直穿過霍爾板的磁通量成正比。

            

            3.霍爾開關

            

            霍爾開關是一種開關傳感器,它具有帶有預定義開關點和數字輸出的集成比較器,可應用于不同的邏輯系統,如鎖存器、單極、雙極。 所有霍爾開關都有一個開漏輸出晶體管,需要一個外部上拉電阻來連接電源電壓。 標準霍爾開關具有霍爾板,可以響應垂直于板的磁場的絕對值。 霍爾開關的特點是有一個磁性開關點。 如果磁通量超過輸出晶體管打開,如果它下降晶體管關閉。

            

            霍爾效應傳感器應用

            

            1.霍爾效應傳感器的汽車應用

            

            點火傳感器、牽引力控制、雨刷系統、滑動天窗、帶扣開關、剎車燈開關、節氣門位置傳感器、電流測量和動力轉向

            

            2.霍爾效應傳感器的工業應用

            

            RPM 測量、輪速傳感器、轉數、液位和液體流量、壓力開關、旋轉開關、角度傳感器、電流測量、位置測量、距離測量、壓力傳感器、磁場傳感器、扭矩傳感器。

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