霍尔传感器测量磁场 霍尔效应传感器可测量磁场和检测位置
霍尔效应传感器可测量磁场和检测位置
霍尔效应开关和仪器级传感器在工业应用中正变得越来越普及，如今产品和制造工艺设计师可以选用高度集成的各种霍尔效应器件。虽然在需要哪些规范以及磁场测量方面总的来说仍有许多困惑，但这些器件已被证明应用起来相当简便。
在使用数量上只有温度传感器略胜一筹，但霍尔效应传感器亦已被用于国内和商业应用中种类广泛的设备，包括DVD、CD、内存驱动器、自动玩具、手机、汽车罗盘以及汽车点火系统。你还可以在线性、工业旋转设备、位置检测器以及军事/航空设备中见到它们的身影。
制造和测试工程师使用各种类型的分立霍尔效应传感器与仪器提供产品信息并监视制造工艺步骤。虽然在测量功能上与其它类型的传感与仪器可能有些重叠，但对于某些类型的测量来说霍尔效应传感器明显是最佳选择，甚至有些情况下没有其它类型的测试设备能够提供所需的数据，其中就包括对直流电流值、旋转位置、间隙、表面或泄漏磁场值的测量。霍尔效应传感器历史部分提供了有关这些传感器的一些背景知识。
霍尔效应传感器的工作原理
当以一定角度穿过一片材料的磁场影响到在此材料中流动的电流时就会产生霍尔电压。霍尔片通常是一片矩形的半导体材料，作为有源元件或“有源区域”产生霍尔电压(图1)。霍尔片有给定的长度l、宽度w和厚度t。
图1：可以用直流磁场产生和测量霍尔电压
测量霍尔电压
对于与霍尔片正交的磁通量矢量来说，最大霍尔电压VH就是霍尔片磁场灵敏度γB 与磁场通量密度B的乘积，即： VH = γBB
这是在霍尔片上可以测得的最大霍尔电压。当霍尔片表面与磁通量矢量不是正交而是呈一个角度θ时，霍尔电压VH等于：VH = γBB × sinθ
电流I流经长度为l的霍尔片。电流是在触点Ic(+)和Ic(-)之间流动的。磁场处于z方向，也就是说正交于霍尔片平面。由磁场施加的力被称为洛伦兹力，它迫使电荷载体(空穴或电子)沿着图示线条曲线向霍尔片边缘移动。这个力是载流子速度和磁场强度的一个系数。最终在宽度为w的材料的触点VH(+)和VH(-)之间测到的霍尔电压正比于磁场的通量密度。
仪器配置
霍尔效应传感器的支持设备包括用于提供电流Ic的电流源和用于测试触点VH(+)和VH(-)之间霍尔电压的电压表。有些方案还采用负载电阻RL用于电压测量，如图2所示。许多类型的霍尔效应仪器提供这种支持电路的某个部分作为测量系统的有机组成部分。来自触点VH(+)和VH(-)的电压引线可以直接连接到高阻电压表进行读数，或连接到其它电路进行放大、调整和处理。(使用交流源和锁相放大器的更复杂系统也可以用，但不在本文讨论范围内)
图2：仪器中使用的霍尔发生器的典型配置
应用
在工业环境中，霍尔效应器件一般服务于以下两种主要应用之一：
● 测量磁场强度
● 检测移动物体的接近、位置和旋转参数
测量霍尔的几种方法，你觉得哪种好用准确率高呢？
大家好这里是鑫北机修。霍尔是电动车上不可缺少的电子元件，电动车的转把，电动车的电机都应用到霍尔。霍尔每条引脚的功能，把霍尔有字一面朝上，左脚是霍尔正极供电端，中间角为霍尔元件的接地端，右脚是霍尔电压的输出端。测量电动车霍尔可以使用万用表或者修车宝。
一：修车宝的出现，使电动车的检测故障判断快捷方便。修车宝内部自带电源。检测电机霍尔及转把霍尔，无需通电直接就可以检测，将修车宝相对应的检测插头，直接对插转动转把或电机同时转动电机，即可判断霍尔是否出现损坏，准确率比较高。
二：用万用表电阻档检测霍尔，这种方法也不需要通电。从控制器上把霍尔线断开，通过阻值来判定元件的好坏。但有一个弊端，就是不能断定在电机运行的情况下磁场感应时，霍尔的动态反应。所以不能断定，在磁感应时能否正常工作？所以这种测量电阻的方法，准确率不高，不做太多介绍。
三：用万用表电压档检测霍尔，当测量电机霍尔的情况下，需要给控制器提供电源及霍尔插头连接不动。将万用表打到直流20档，首先测量霍尔插头红线和黑线，判断是否有4.5v左右电压，当电压正常的情况下，将红表笔分别测量黄、绿、蓝。将黑表笔插入黑色线。用手转动电机，观察被测到黄绿蓝三条线，是否依次有4.5v左右的电压，如果每条线电压正常，证明霍尔完好无损。如果测量电动车的转把，将红表笔插入绿色线，黑表笔插入黑色线，转动转把，转把的角度变大，万元表显示的电压也变大。电压由1v 至3.5v左右说明转把正常工作。
以上三种测量方法都可以检测霍尔，但是用电阻档检测，无法判断动态变化不建议采用，在没有万用宝的情况下大家可以采用万用表电压档测量，精准度高，可以实时判断霍尔动态变化。以上内容希望对广大车友们有所帮助，希望大家多多支持。
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