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发生横向电势差,这个现象称为霍尔效应,发生的电势差称为霍尔电压。选用发生霍尔效应明显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、自动控制、家用电器等各个范畴。
霍尔传感器是依据霍尔效应制造的一种磁场传感器,广泛地运用于工业自动化技能、检测技能及信息处理等方面。
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。
因为霍尔元件发生的电势差很小,故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上,称之为霍尔传感器。霍尔传感器也称为霍尔集成电路,其外形较小,如下图所示:
霍尔传感器的长处及用处
许多人都知道,轿车的自动化程度越高,微电子电路越多,就越怕电磁搅扰。而在轿车上有许多灯具和电器材,尤其是功率较大的前照灯、空调电机和雨刮器电机在开关时会发生浪涌电流,使机械式开关触点发生电弧,发生较大的电磁搅扰信号。
选用功率霍尔开关电路能够减小这些现象。霍尔器材通过检测磁场改变,转变为电信号输出,可用于监督和丈量轿车各部件运转参数的改变。
例如方位、位移、视点、角速度、转速等等,并可将这些变量进行二次改换;可丈量压力、质量、液位、流速、流量等。霍尔器材输出量直接与电控单元接口,可完成自动检测。
现在的霍尔器材都可接受必定的振荡,可在零下40℃到零上150℃规模内作业,悉数密封不受水油污染,彻底能够习惯轿车的恶劣作业环境。
霍尔传感器能够丈量恣意波形的电流和电压,如:直流、沟通、脉冲波形等,乃至对瞬态峰值的丈量。副边电流忠实地反响原边电流的波形。而一般互感器则是无法与其比较的,它一般只适用于丈量50Hz正弦波
原边电路与副边电路之间有杰出的电气阻隔,阻隔电压可达9600Vrms;
精度高:在作业温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的丈量;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)。
宽带宽:高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs;可是,电压传感器带宽较窄,一般在15kHz以内,6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS,带宽约700Hz。
丈量规模广泛:电流丈量可达50KA,电压丈量可达6400V。
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。
上图便是一种典型的霍尔传感器完成定位运用—一个轮上的两个磁铁通过霍尔效应传感器。图示中的轮子,带有两个等距的磁铁,传感器上的电压在一个周期内将两次到达峰值。
通常被用于计量车轮和轴的速度,例如在内燃机焚烧守时(正时)或转速表上。其在无刷直流电动机的运用,用来检测永磁铁的方位。
霍尔传感器广泛运用在变频调速设备、逆变设备、ups电源、通讯 电源、电焊机、电力机车、变电站、数控机床、电解电镀、微机监测、电网监测等需求阻隔检测电流的设备中以及新式的太阳能、风能和地铁轨迹信号、轿车电子等范畴。