霍尔传感器是依据霍尔效应制造的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研讨金属的导电组织时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,运用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技能、检测技能及信息处理等方面。霍尔效应是研讨半导体资料功能的根本办法。通过霍尔效应试验测定的霍尔系数,能够判别半导体资料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔效应的原理
霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855-1938)于1879年在研讨金属的导电组织时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,运用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技能、检测技能及信息处理等方面。霍尔效应是研讨半导体资料功能的根本办法。通过霍尔效应试验测定的霍尔系数,能够判别半导体资料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。流体中的霍尔效应是研讨“磁流体发电”的理论基础。由霍尔效应的原理知,霍尔电势的巨细取决于: Rh为霍尔常数,它与半导体原料有关;IC为霍尔元件的偏置电流;B为磁场强度;d为半导体资料的厚度。关于一个给定的霍尔器材,Vh将彻底取决于被测的磁场强度B.
一个霍尔元件一般有四个引出端子,其间两根是霍尔元件的偏置电流IC的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。假如两输出端构成外回路,就会发作霍尔电流。一般地说,偏置电流的设定一般由外部的基准电压源给出;若精度要求高,则基准电压源均用恒流源替代。为了到达高的灵敏度,有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的坡莫合金;这类传感器的霍尔电势较大,但在0.05T左右呈现饱满,仅适用在低量限、小量程下运用。近年来,因为半导体技能的飞速发展,呈现了各种类型的新式集成霍尔元件。这类元件能够分为两大类,一类是线性元件,另一类是开关类元件。
霍尔传感器A3144E的运用办法
1、霍尔面向自己(印章面),管脚向下,从左到右分别为:1脚:正极(开关霍尔4.5V到24V)、2脚:负极、3脚:输岀(信号)。在正极和输出接电阻(1到10K)。在负极和输出直接一个发光二极管(或用万用表丈量电压,两个值,高电平等于电源电压低电平约等于零,您的版上大约都有)。接电后用磁铁接近或远离或反正面重复在霍尔印章面能够看到发光二极管是否发光改变(磁钢接近有霍尔有输出改变的那一面为S极)。如有改变就好的,没改变便是坏的。能够参阅下:OH44E(单极开关,磁钢S极接近或远离)
2、把霍尔的信号线直接给单片机。
3、磁钢接近有霍尔有输出改变的那一面为S极,假如想简略知道磁通量巨细(您说的磁场改变)就要用到线性霍尔了!
AHl73的霍尔传感器的装置
本电路中运用的霍尔传感器的型号为AHl73,内部电路框图如图1所示。它由霍尔元件H、霍尔电源REG、扩大器AMP、施密特触发器C和输出电路组成。霍尔元件H的效果是把磁场强度的巨细转化成输出电压的巨细;扩大器AMP的效果有两个.其~是将双端输人的差动信号转化成单端的输出信号,其二是把霍尔元件送来的小电压信号扩大.使它满意施密特触发器对输人信号电压的要求;施密特触发器c的效果是把辅人的模拟信号进行整形.输出脉冲信号。AHl73芯片运用的电源电压VCC规模是3—20V,输出波形是矩形波.最大灌电流25mA.输出三极管T的集电极电阻RPU为10k.当电源电压VCC为6V时.输出电流为05mA。它输出的脉冲信号可直接供单片机运用。
AHl73霍尔传感器的装置图如图2所示。为了进步丈量精度.在被测转盘上装有10只磁性体.装置磁性体时要留意磁极的装置方向.要使10个磁性体的磁极N极朝向AHl73芯片的正面。转盘每转周磁场改变10坎,霍尔元件感应电势也随磁场改变10发.通过扩大整形输出电路就能够得到被测电机的转速信号脉冲。
AHl73霍尔传感器的引脚图如图3所示。1脚VCC接5v电源的正极.2脚GND接5v电源的负极.3脚OUT是丈量信号输出端.接单片机的P35脚。
机STCl2C5A60S2、共阳极LED显现器和AHl73霍尔传感器等元件组成.供电电源为5v。其元器材清单如表1所示。
该电路选用4位共阳极LEO显现.选用动态扫描办法。单片机P。口输出显现段码,P2口输出显现位码。LED显现的亮度可通过段限流电阻的巨细和位码扫描速度进行调整。
霍尔传感器运用留意事项
(1)为了得到较好的动态特性和灵敏度,有必要留意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,最好用单根导线且导线彻底填满霍尔传感器模块孔径。
(2)运用中当大的直流电流流过传感器原边线圈,且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路,则其磁路被磁化,而发作剩磁,影响丈量精度(故运用时要先接通电源和丈量端M),发作这种状况时,要先进行退磁处理。其办法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通一相同等级巨细的沟通电流并逐步减小其值。
(3)在大多数场合,霍尔传感器都具有很强的抗外磁场搅扰才能,一般在间隔模块5-10cm之间存在一个两倍于作业电流Ip的电流所发作的磁场搅扰是能够疏忽的,但当有更强的磁场搅扰时,要采纳恰当的办法来处理。一般办法有:
①调整模块方向,使外磁场对模块的影响最小;
②在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩;
③选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块电源修理;
(4)丈量的最佳精度是在额定值下得到的,当被测电流远低于额定值时,要取得最佳精度,原边可运用多匝,即:IpNp=额定安匝数。别的,原边馈线温度不该超越80℃。