霍尔传感器是依据霍尔效应的一种磁敏传感器。将通有电流的物体放在磁场中，假如电流方向与磁场方向相互笔直，则在与磁场和电流方向都笔直的方向上会产生横向电势差，这个现象称为霍尔效应，产生的电势差称为霍尔电压。选用产生霍尔效应显着的半导体资料制成霍尔器材，作为霍尔传感器中的磁电转化元件，能够进行电磁丈量，如丈量磁场、电流、电功率等磁物理量和电量。霍尔传感器还能够运用磁场作为前言，对许多物理量完成非触摸式丈量，通过转化丈量力、位移、振荡、加速度、转速、流量等非电量，广泛运用于工业、交通、通讯、自动操控、家用电器等各个领域。
霍尔传感器的作业原理
霍尔电流传感器是依据霍尔原理制成的。它有两种作业方式，即磁平衡式和直式。霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器材、（次级线圈）和扩大电路等组成。
直放式电流传感器（开环式）
众所周知，当电流通过一根长导线时，在导线周围将产生一磁场，这一磁场的巨细与流过导线的电流成正比，它能够通过磁芯集合感应到霍尔器材上并使其有一信号输出。这一信号经信号扩大器扩大后直接输出，一般的
额外输出标定为4V。
磁平衡式电流传感器（闭环式）
磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器，即主回路被测电流Ip在聚磁环场所产生的磁场通过一个次级线圈，电流所产生的磁场进行补偿， 然后使霍尔器材处于检测零磁通的作业状况。
磁平衡式电流传感器的具体作业进程为：当主回路有一电流通过期，在导线上产生的磁场被聚磁环集合并感应到霍尔器材上， 所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通，然后取得一个补偿电流Is。 这一电流再通过多匝绕组产生磁场 ，该磁场与被测电流产生的磁场正好相反，因而补偿了本来的磁场， 使霍尔器材的输
出逐步减小。当与Ip与匝数相乘 所产生的磁场持平时，Is不再添加，这时的霍尔器材起指示零磁通的效果 ，此刻能够通过Is来平衡。被测电流的任何改动都会损坏这一平衡。 一旦磁场失去平衡，霍尔器材就有信号输出。经功率扩大后，当即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡，所需的时刻理论上不到1μs，这是一个动态平衡的进程。
磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的效果下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这便是所谓的霍尔电压。
霍尔电压随磁场强度的改动而改动，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，一般只要几个毫伏，但经集成电路中的扩大器扩大，就能使该电压扩大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感效果，需求用机械的办法来改动磁感应强度。下图所示的办法是用一个滚动的叶轮作为操控磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场违背集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的改动，就能表示出叶轮驱动轴的某一方位，运用这一作业原理，可将霍尔集成电路片用效果焚烧正时传感器。霍尔效应传感器归于被迫型传感器，它要有外加电源才干作业，这一特色使它能检测转速低的作业状况。
1-霍尔半导体元件 2-永久磁铁 3-挡隔磁力线的叶片
霍尔传感器的首要特性参数
前面介绍过了霍尔传感器是一种依据霍尔效应制造的磁场传感器，它的首要特性参数有以下几类。
（1）输入电阻R
霍尔传感器元件两鼓励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值从几欧到儿百欧，视不同类型的元件而定。
温度升高，输入电阻变小，然后使输入电流变大，终究引起霍尔传感器电势改动。为了削减这种影响，最好选用恒流源作为鼓励源。
（2）输出电阻R
两个霍尔传感器电势输出端之间的电阻称为输出电阻，它的数位与输入电阻同一数量级。它也随温度改动顺改动。挑选恰当的负载电阻易与之匹配，能够使由温度引起的程水电势的漂移减至最小。
（3）最大鼓励电流I—霍尔传感器参数
因为霍尔传感器电势随鼓励电流的增大而增大，故在运用中总期望选用较大的鼓励电流1M但鼓励电流增大，程尔元件的功耗增大，元件的温皮升高，然后引起霍尔传感器屯势的温漂增大，因而每种类型的几件均规则了相应的最大鼓励电流，它的数值从几毫安至几百毫安。
（4）灵敏度K
灵敏度KH=EH/IB，它的数值约为10MV（MA.T）左右。
（5）最大磁感应强度BM—霍尔传感器参数
磁感应强度超越BM时，霍尔传感器电势的非线性差错将显着增大，特斯捡（T）成几千高斯（Gs）（1Gs=104T）。
（6）个等位电势
在额外鼓励电流F，当外加磁场为零时它是因为4个屯极的几许尺度不对称引起的差错。
（7）霍尔传感器屯势温度系数
6M的数值一般为零点刀霍尔传感器输出端之间的开路电压称为不等位电势，运用时多选用电桥法来补偿不等位电势引起日在必定磁感应强度和鼓励电流的效果下，温度每改动1摄氏度时，霍尔传感器电势改动的百分数弱为霍尔传感器电势温度系数，它与霍尔传感器元件的资料有关。
霍尔传感器的检测
电流传感器是检测用电线路电流的一件电气件，它输出的信号依据不同的需求场合，送入其它的履行电路，进一步显现电流值和操控其它电器。
电流传感器首要特性参数
1、规范额外值和额外输出电流
规范额外值的巨细与传感器产品的类型有关。 电流传感器额外输出电流，一般为10~400mA。
2、 偏移电流
偏移电流也叫剩下电流或剩下电流，它首要是由霍尔元件或电子电路中运算扩大器作业状况不稳形成。
3、 线性度
线性度决议了传感器输出信号（副边电流IS）与输入信号（原边电流IP）在丈量规模内成正比的程度。
4、 温度漂移
5、 过载
电流传感器的过载才能是指产生电流过载时，在丈量规模之外，原边电流仍会添加，并且过载电流的持续时刻或许很短，而过载值有或许超越传感器的答应值，过载电流值传感器一般丈量不出来，但不会对传感器形成损坏。
6、 精度
电流传感器的精度取决于规范额外电流。鉴定传感器精度时还必须考虑偏移电流、线性度、温度漂移的影响。
如你是运用者，留意规格类型就能够了。
霍尔传感器的长处及其用处
在科学实验和工业运用的许多场合，需求对电流和电压进行丈量和操控，特别是在一些需求对大电流和高电压丈量和操控以及对所测电流和电压要求较高精确度的状况下，需求运用安全、便利牢靠精确度较高的电流电压传感器。前期，人们选用分流器和分压器的办法来完成对电流和电压的检测，但这种办法无法对主回路进行阻隔丈量，这种办法运用不安全、精确度低。后来人们又发明晰互感器，它与直接分流、分压的办法比较，完成了主回路进行阻隔检测，无疑是一大前进，但它的运用规模比较窄，只适用于50Hz 正弦波的工频检测，关于其它波形电流、电压的丈量它就力不从心了。
跟着电力电子技术的开展，原有的电流检测元件（如分流器、互感器）已不能满意中、高频，高di/dt，宽频谱电流波形的传递，霍尔电流电压传感器是补偿这一空缺的、有着广泛运用规模和远景的首要检测元件。霍尔电流电压传感器与一般互感器比较有着下面的特色：
1. 丈量规模广：它能够丈量恣意波形的电流和电压，如直流、沟通、脉冲、三角波形等，乃至对瞬态峰值电流、电压信号也能忠实地进行反映；
2. 呼应速度快：最快者呼应时刻只为1us。
3. 丈量精度高：其丈量精度优于1%，该精度适合于对任何波形的丈量。一般互感器是理性元件，接入后影响被测信号波形，其一般精度为3%~5%，且只适合于50Hz 正弦波形。
4. 线性度好：优于0.2%
5. 动态性能好：呼应时刻快，可小于1us；一般互感器的呼应时刻为10~20ms。
6. 作业频带宽：在0~100KHz 频率规模内的信号均能够丈量。
7. 牢靠性高，均匀无故障作业时刻长：均匀无故障时刻》5 10 小时
8. 过载才能强、丈量规模大：0—几十安培~上万安培
9. 体积小、重量轻、易于设备。
因为霍尔电流电压传感器以上的长处，故而可广泛运用与变频调速设备、逆变设备、UPS 电源、逆变焊机、电解电镀、数控机床、微机监测体系、电网监控体系和需求阻隔检测电流电压的各个领域中。霍尔器材具有许多长处，它们的结构结实，体积小，重量轻，寿命长，设备便利，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐轰动，不怕尘埃、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器材的精度高、线性度好；霍尔开关器材无触点、无磨损、输出波形明晰、无颤动、无回跳、方位重复精度高（可达μm级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器材的作业温度规模宽，可达－55℃～150℃。
按被检测的目标的性质可将它们的运用分为：直接运用和直接运用。前者是直接检测出受检测目标自身的磁场或磁特性，后者是检测受检目标上人为设置的磁场，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、方位、位移、速度、加速度、视点、角速度、转数、转速以及作业状况产生改动的时刻等，转变成电量来进行检测和操控。
位移丈量
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心，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，电压巨细与位移巨细成正比。
力丈量
假如把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的巨细，按这一原理可制成的力传感器。
角速度丈量
在非磁性资料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在接近圆盘边际处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，然后可测出转数（计数器），若接入频率计，便可测出转速。
线速度丈量
假如把开关型霍尔传感器按预订方位有规则地安置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体通过它时，能够从丈量电路上测得脉冲信号。依据脉冲信号的散布能够测出车辆的运动速度。
