什么是霍爾傳感器？它的工作原理是什么？

霍爾傳感器的工作原理是：磁場(chǎng)中有一個(gè)霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導(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。

什么是霍爾傳感器?

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。根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對(duì)磁場(chǎng)敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測(cè)量、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

霍爾傳感器常見的類型?

1、霍爾壓力傳感器：敏感元件彈簧片一端固定，另一端安裝著霍爾元件。當(dāng)輸入壓力增加時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)，使處于恒定梯度磁場(chǎng)中的霍爾元件產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從霍爾元件輸出的電壓的大小即可反映出壓力的大小。

2、霍爾電流傳感器：在磁芯上開一氣隙，內(nèi)置一個(gè)線性霍爾元件，器件通電后，便可由它輸出的霍爾電壓得出導(dǎo)線中流通電流的大小。

霍爾傳感器應(yīng)用領(lǐng)域有?

1、測(cè)量領(lǐng)域：可用于測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等;

2、通訊領(lǐng)域：可用于放大器、振蕩器、相敏檢波、混頻、分頻、以及微波功率測(cè)量等;

3、自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域：可用于無刷直流電機(jī)、速度傳感、位置傳感、自動(dòng)記數(shù)、接近開關(guān)等。一、引言

霍爾效應(yīng)是測(cè)量磁場(chǎng)最常用的方法，并且霍爾效應(yīng)傳感器在現(xiàn)代得到了廣泛的應(yīng)用和廣泛的應(yīng)用。例如，它們?cè)谄嚿嫌米鬈囕嗈D(zhuǎn)速傳感器和曲軸或凸輪軸位置傳感器。它們通常被用作開關(guān)、MEMS羅盤、接近傳感器和其他應(yīng)用?，F(xiàn)在我們來看看這些傳感器是如何工作的，但是首先，讓我們來定義霍爾效應(yīng)。

目錄

一、引言

二、什么是霍爾效應(yīng)

三、什么是霍爾效應(yīng)傳感器

四、霍爾效應(yīng)傳感器是如何工作的

五、霍爾效應(yīng)傳感器類型

5.1閾值

5.2線性

六、霍爾效應(yīng)傳感器的用途

6.1正面檢測(cè)

6.2側(cè)向檢測(cè)

七、霍爾效應(yīng)傳感器應(yīng)用

7.1旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中的霍爾效應(yīng)傳感器

7.2近距離應(yīng)用中的霍爾效應(yīng)傳感器

7.3接近霍爾效應(yīng)傳感器在機(jī)器人技術(shù)中的應(yīng)用

八、如何測(cè)試霍爾效應(yīng)傳感器

九、常見問題

二、什么是霍爾效應(yīng)

描述霍爾效應(yīng)如下所示：如果我們有一個(gè)像圖中所示的導(dǎo)電板并向其施加電流，則電荷載流子將沿直線從一側(cè)流向另一側(cè)。

現(xiàn)在，如果我們?cè)跇O板附近施加一個(gè)磁場(chǎng)，我們可以在洛倫茲力的作用下破壞載流子的直線流。電子會(huì)偏向極板的一邊，而正空穴則會(huì)偏向另一邊。這意味著如果我們現(xiàn)在用電表連接另兩個(gè)側(cè)面，我們就可以得到一個(gè)可以測(cè)量的電壓。

如前所述，獲得可測(cè)量電壓的效果被稱為霍爾效應(yīng)，這是1879年埃德溫·霍爾發(fā)現(xiàn)的。

三、什么是霍爾效應(yīng)傳感器

霍爾效應(yīng)傳感器檢測(cè)磁場(chǎng)功率的變化。這種傳感器為機(jī)器人傳感器的應(yīng)用提供了廣泛的可能性。

它們可用于接近、定位、速度和電流傳感等應(yīng)用。它們通常用于氣動(dòng)氣缸上，用于將氣缸的位置與PLC或機(jī)器人控制器進(jìn)行通信。

汽車、個(gè)人電子和機(jī)器人只是使用霍爾效應(yīng)傳感器的少數(shù)行業(yè)。根據(jù)應(yīng)用的不同，它們比其他傳感器有一些優(yōu)勢(shì)。

它們被完全包裹起來，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖艌?chǎng)中工作，使它們不易受到骯臟或潮濕環(huán)境的損害。它們比機(jī)械系統(tǒng)在大量循環(huán)后磨損或傾斜讀數(shù)的可能性更小。

由于霍爾效應(yīng)傳感器不需要物理接觸就可以正常工作，因此其可靠性和使用壽命在廣泛的應(yīng)用中非常有用。它們可以提供比機(jī)械單位更高的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)對(duì)機(jī)械或工具產(chǎn)生物理干擾。

四、霍爾效應(yīng)傳感器是如何工作的

最好從霍爾效應(yīng)的基本知識(shí)開始理解霍爾效應(yīng)傳感器。當(dāng)電流在磁場(chǎng)中流過導(dǎo)體時(shí)，電子被磁場(chǎng)推向?qū)w的一側(cè)。

霍爾效應(yīng)可以用來測(cè)量導(dǎo)體中的電流，這些導(dǎo)體是由特定的參數(shù)構(gòu)成的。例如，一個(gè)扁平金屬導(dǎo)體上的電壓比一個(gè)導(dǎo)體周圍的電壓更能揭示霍爾效應(yīng)。

當(dāng)磁場(chǎng)作用于平板上時(shí)，在導(dǎo)體上移動(dòng)的電子被迫向一邊移動(dòng)。由于可以計(jì)算撓度之和，因此該裝置有著廣泛的應(yīng)用。

用平板導(dǎo)體計(jì)算霍爾效應(yīng)傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)磁鐵靠近傳感器時(shí)，傳感器檢測(cè)到并將信息發(fā)送給控制器。

當(dāng)磁鐵靠近傳感器時(shí)，穿過極板的電荷轉(zhuǎn)移到一邊，一邊產(chǎn)生正電荷，另一邊產(chǎn)生負(fù)電荷。確定了極板兩側(cè)的電壓差，可以用來計(jì)算磁強(qiáng)度或傳感器的接近度。

五、霍爾效應(yīng)傳感器類型

霍爾效應(yīng)傳感器有兩種基本類型：

5.1閾值

當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定的振幅和/或極性時(shí)，閾值(也稱為數(shù)字或開關(guān))產(chǎn)生恒定的霍爾電壓。有幾種不同的閾值設(shè)備配置，例如鎖存設(shè)備在正電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到閾值時(shí)開啟，但僅在相同強(qiáng)度的負(fù)電場(chǎng)達(dá)到閾值時(shí)關(guān)閉，在只有正電場(chǎng)達(dá)到閾值時(shí)開啟，但在其他情況下關(guān)閉，以及當(dāng)正負(fù)電場(chǎng)達(dá)到閾值時(shí)開啟的設(shè)備。閾值也可以在一些計(jì)算機(jī)中編程。

5.2線性

線性(模擬輸出傳感器)產(chǎn)生與周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例的霍爾電壓。電壓擺動(dòng)的極性由周圍磁場(chǎng)的方向決定。當(dāng)表達(dá)性的動(dòng)作必須被感知為位置的微小變化時(shí)，線性裝置在音樂應(yīng)用中更為常用。

六、霍爾效應(yīng)傳感器的用途

霍爾效應(yīng)傳感器是由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，在許多應(yīng)用中，連接到運(yùn)動(dòng)軸或裝置的單個(gè)永久磁鐵可以控制裝置。有許多不同形式的磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng)，包括“頭朝上”、“側(cè)向”、“推拉”和“推-推”等。為了保證磁力線的敏感度和磁通的最佳配置，必須保證磁力線的靈敏度始終處于正確的位置。

為了確保線性度，還需要磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生顯著變化的高場(chǎng)強(qiáng)磁體。有幾種方法可以檢測(cè)磁場(chǎng)，使用單個(gè)磁鐵的兩種最常見的傳感配置如下所示：正面檢測(cè)和側(cè)面檢測(cè)是兩種類型的檢測(cè)。