什么是霍尔传感器？
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，广泛地运用于工业主动化技能、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。
霍尔传感器的作业原理：
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方向上发作电位差，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，一般只需几个毫伏，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，需要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，就能表明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。
什么是霍尔效应？
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力效果引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被束缚在固体资猜中，这种偏转就导致在笔直电流和磁场的方向上发作正负电荷的聚积，然后构成附加的横向电场。关于图一所示的半导体试样，若在X方向通以电流Is，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试样A，A′电极两边就开端聚积异号电荷而发作相应的附加电场。电场的指向取决定于试样的电类型。明显，该电场是阻挠载流子持续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力eEH与洛仑兹力持平时，样品两边电荷的堆集就到达平衡，故有
其间EH为霍尔电场，V是载流子在电流方向上的均匀漂移速度。设试样的宽为b，厚度为d，载流子浓度为n，则
由两式可得
即霍尔电压VH（A、A′电极之间的电压）与ISB乘积正比与试样厚度d成反比。份额系数 称为霍尔系数，它是反映资料霍尔效应强弱的重要参数，只需测出 VH（伏）以及知道IIs（安）、B（高斯）和d（厘 米）可按下式核算RH（厘米3/库仑）
霍尔传感器的分类和运用：
霍尔传感器的分类
霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
（一）线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性扩大器和射极跟从器组成，它输出模拟量。
（二）开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分扩大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。
三、霍尔传感器的特性
（一）线性型霍尔传感器的特性
输出电压与外加磁场强度呈线性关系，如图3所示，可见，在B1～B2的磁感应强度规模内有较好的线性度，磁感应强度超出此规模时则出现饱和状况。
（二）开关型霍尔传感器的特性
如图4所示，其间BOP为作业点开的磁感应强度，BRP为释放点关的磁感应强度。
当外加的磁感应强度超越动作点Bop时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到动作点Bop以下时，传感器输出电平不变，一向要降到释放点BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bop与BRP之间的滞后使开关动作更为牢靠。
别的还有一种锁键型（或称锁存型）开关型霍尔传感器，其特性如图5所示。
当磁感应强度超越动作点Bop时，传感器输出由高电平跃变为低电平，而在外磁场吊销后，其输出状况坚持不变（即锁存状况），有必要施加反向磁感应强度到达BRP时，才干使电平发作改动。
四、霍尔传感器的运用
按被检测目标的性质可将它们的运用分为：直接运用和直接运用。前者是直接检测受检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，这个磁场是被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量，例如速度、加速度、视点、角速度、转数、转速以及作业状况发作改动的时刻等，转变成电学量来进行检测和操控。
（一）线性型霍尔传感器首要用于一些物理量的丈量。例如：
1．电流传感器
因为通电螺线管内部存在磁场，其巨细与导线中的电流成正比，故能够运用霍尔传感器丈量出磁场，然后确认导线中电流的巨细。运用这一原理能够规划制成霍尔电流传感器。其长处是不与被测电路发作电触摸，不影响被测电路，不耗费被测电源的功率，特别适合于大电流传感。
霍尔电流传感器作业原理如图6所示，规范圆环铁芯有一个缺口，将霍尔传感器刺进缺口中，圆环上绕有线圈，当电流通过线圈时发作磁场，则霍尔传感器有信号输出。
2．位移丈量
如图7所示，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。
如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的巨细，如图8所示，是按这一原理制成的力传感器。
二）开关型霍尔传感器首要用于测转数、转速、风速、流速、挨近开关、关门奉告器、报警器、主动操控电路等。
1．测转速或转数
如图9所示，，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。
如果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。
2．各种有用电路
开关型霍尔传感器尺度小、作业电压规模宽，作业牢靠，价格便宜，因而取得极为广泛的运用。下面罗列两个有用电路加以阐明：
电路1 防盗报警器
如图10所示，将小磁铁固定在门的边际上，将霍尔传感器固定在门框的边际上，让两者接近，即门处于封闭状况时，磁铁接近霍尔传感器，输出端3为低电平，当门被不合法撬开时，霍尔传感器输出端3为高电平，非门输出端Y为低电平，继电器J吸合，Ja闭合，蜂鸣器得电后宣布报警声响。
电路2 公共轿车门状况显示器
运用霍尔传感器，只需再装备一块小永久磁铁就很简单做成车门是否关好的指示器，例如公共轿车的三个门有必要封闭，司机才可开车。电路如图11所示，三片开关型霍尔传感器别离装在轿车的三个门框上，在车门恰当方位各固定一块磁钢，当车门开着时，磁钢远离霍尔开关，输出端为高电平。若三个门中有一个未关好，则或非门输出为低电平，红灯亮，表明还有门未关好，若三个门都关好，则或非门输出为高电平，绿灯亮，表明车门关好，司机可定心开车。
