霍尔传感器工作原理及应用

我们知道霍尔传感器一个使用非常广泛的传感器，它在录像机、电动车、汽车、电脑散热风扇中等不少领域中都得到了应用。霍尔传感器工作原理是什么？霍尔传感器有着哪些优缺点呢？今天皮卡中国小编就带你全面了解霍尔传感器。

什么是霍尔传感器

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。它是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器。脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的。因此，霍尔传感器不需要外界电源供电。

霍尔效应

说到霍尔传感器就不得不先了解以下霍尔效应。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。

1879年美国物理学家霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应，但是由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。随着半导体技术的发展，开始用半导体材料制作霍尔元件，由于他的霍尔效应显著而得到应用和发展。

霍尔传感器分类

霍尔传感器分为线性型霍尔传感器件和开关型霍尔传感器两种。

1、线性霍尔传感器

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。

2、开关型霍尔传感器

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。手机中使用的霍尔传感器是微功耗开关型霍尔传感器。

霍尔传感器工作原理

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。

将一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。

霍尔传感器的外形特征

霍尔传感器的作用与干簧管传感器一样，工作原理非常相似的，都是在磁场作用下直接产生通与断的动作。霍尔传感器是一种电子元件，其外型封装很似三极管，但看起来比三极管更胖一些。

霍尔传感器优缺点

优点：

1、灵敏度较高。

2、体积很小，便于制成特殊规格的探头。

3、线性度好。

4、寿命长。

5、安装方便。

6、不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

缺点：互换性差，信号随温度变化，非线性输出，最好用单片机进行非线性和温度校正。

霍尔传感器用途

1、位移测量

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。

2、力测量

如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，按这一原理可制成的力传感器。

3、角速度测量

在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数（计数器），若接入频率计，便可测出转速。

4、线速度测量

如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。

霍尔传感器应用范围

霍尔传感器的应用非常的广泛，在测量领域，可用于测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。在通讯领域，可用于放大器、振荡器、相敏检波、混频、分频已经微波功率测量等。在自动化技术领域，可用于无刷直流电机、速度传感、位置传感、自动记数、接近开关、霍尔自整角机构成的伺服系统和自动电力拖动系统等。

结语：关于霍尔传感器的知识小编就分享到这里，其实不同类型的传感器由于其自身特点的不同，应用的范围和行业也有很大区别。我们应该了解每种传感器的原理及特点，让它最大限度的为人们的生产、生活提供便利。