什么是霍尔传感器，它是如何工作的，有什么应用？

霍尔效应传感器

霍尔效应传感器是用来测量磁场大小的线性传感器。这些传感器利用霍尔效应原理，在检测到磁场时产生霍尔电压，用于测量磁感应强度。

线性传感器可以测量大范围的磁场。除了磁场，这些传感器还用于检测位置，速度。对于这些传感器来说，输出电压与磁场大小成正比。

霍尔效应传感器的工作原理

利用霍尔电压原理作为霍尔效应传感器的工作原理。在导体的薄带上，通电时电子沿直线流动。当这个带电导体与与电子运动方向垂直的磁场接触时，电子就会发生偏转。

一些电子被收集到一边，而另一些则被收集到另一边。因此，导体的一个平面表现为负电荷，而另一个表现为正电荷。这就产生了电位差和电压。这个电压叫做霍尔电压。

电子继续从平面的一边移动到另一边，直到电场作用在带电粒子上的力和引起磁场变化的力之间达到平衡。当这种分离停止时，该瞬间的霍尔电压值就给出了磁通量密度的测量值。

根据霍尔电压与磁通密度的关系，霍尔效应传感器有两种类型。在线性传感器中，输出电压与磁通密度成线性关系。在门限传感器中，在每个磁通密度下，输出电压都会急剧下降。

霍尔效应传感器可以看作是线性传感器。为了处理传感器的输出，这些需要一个线性电路，可以为传感器提供恒定的驱动电流，也可以放大输出信号。

霍尔效应传感器的用途是什么?

霍尔效应传感器便宜、坚固、可靠、小巧、易于使用，所以你会在许多不同的机器和日常设备中发现它们，从汽车点火装置到电脑键盘、工厂机器人到健身自行车

这是一个很常见的例子，你可能正在用在你的电脑上。在一个无刷直流电机(用于诸如硬盘和软盘驱动器之类的东西)，你需要能够在任何时候准确地感觉到电机的位置。安装在转子(电机的旋转部分)附近的霍尔效应传感器将能够通过测量磁场的变化来非常精确地探测其方向。这样的传感器还可以用来测量速度(例如，计算车轮或汽车发动机凸轮或曲轴的旋转速度)。你经常会在电子速度计和风速计(风速计)中发现它们，它们可以以类似的方式用于簧管开关。

图片:这个旧软盘驱动器上的小型直流无刷电机有三个霍尔效应传感器(红色圆圈表示)，它们位于电机的边缘，检测电机转子(一个旋转的永磁体)的运动(在这张照片上没有显示)。传感器不是很多看，正如你可以看到从特写照片在右边!

埃德温·霍尔的革命性发现花了几十年才流行起来，但现在它被用于各种领域——甚至是电磁空间火箭发动机。毫不夸张地说，霍尔的开创性工作产生了相当大的影响!

插图:典型的霍尔传感器是如何包装的。磁场可以非常小，所以我们需要我们的探测器尽可能地敏感，这是一种实现这一点的方法。霍尔芯片本身(绿色，17)安装在一个铁载体板(灰色，16)，夹在两个成型的塑料部分(灰色，11,12)。芯片由引线(19)连接到终端引脚(蓝色)，通过它可以连接到一个电路。但真正重要的部分是两个软铁“通量集中器”(橙色，15,21)，这使得该设备非常敏感。当你在传感器附近放置一块磁铁(22)时，这些集中器允许磁通量(磁场产生的磁场的“密度”)沿着霍尔芯片的一个连续环路流动，产生正电压或负电压。如果磁铁滑到传感器的另一侧，就会产生相反的电压。

霍尔传感器工作原理

关于霍尔传感器，想必大家并不陌生，因为在我们周围的电器设备中随处可见。例如，电动车加速把手、电表等都应用了霍尔传感器的原理。那么霍尔传感器怎么工作的，接下来我们就来了解一下。

霍尔效应

☞霍尔效应 ：当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象被称为霍尔效应。

☞霍尔效应由物理学家霍尔发现。

霍尔传感器

☞霍尔传感器 ：在磁性传感器中，利用霍尔效应的传感器称为霍尔传感器。

☞霍尔传感器就是一个简单的传感器。

霍尔传感器工作原理

☞其实霍尔传感器的工作原理就是霍尔效应 。

在磁场中有一个霍尔半导体片，当恒定电流I从A到B通过该片。

在洛仑兹力的作用下，电流I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在两端产生电位差，这个电压被称为霍尔电压。所产生的这种现象被称为霍尔效应 。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。

☞霍尔电压值通常很小，只有几个毫伏，但可以通过内部放大器放大进行信号传输。

☞通过霍尔器件将磁信号转换为电信号，并传送给控制器，进而控制电机的转速！

☞通过霍尔器件将磁信号转换为电信号，传给采样电路，通过内部计算得出显示数值。如电表电流。

霍尔传感器组成

霍尔传感器主要包括霍尔元件、霍尔集成电路、内部线性集成电路，可放大并线性化霍尔输出。

霍尔传感器分类

霍尔传感器分为电压型霍尔传感器与电流型霍尔传感器

总结：霍尔传感器被广泛应用于工业、通讯、汽车领域。实现动力传输、控制、开关等信号的快速传输转换及动作执行。

相关问答

[最佳回答]该传感器利用霍尔效应原理产生凸轮轴位置和曲轴位置信号。电子控制单元(查成交价|参配|优惠政策)提供电源,使电流通过霍尔晶体管。当旋转转子的齿穿...

霍尔速度传感器是一类基于霍尔效应的磁电传感器,具有对磁场灵敏度高、输出信号比较稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、构造简单、使用方便等特点。它主要是...

[最佳回答]霍尔传感器是一种磁性传感器,利用霍尔效应的传感器是一种简单的传感器。首先,霍尔传感器的电流发生变化。霍尔半导体芯片在磁场中使用,当恒定电流I...

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。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年在研究金属的导电机构时发现的。后...

霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH。霍尔电势VH的大小...

角度传感器通常也即旋转编码器,内部在轴上安装有光栅,通过轴的旋转,切割光栅,举例说,若未360脉冲的产品,则每圈输出360脉冲,则一个脉冲代表1°,还有绝对...角...

霍尔开关的原理:1.霍尔开关是一种利用霍尔效应的磁感应式电子开关,属于有源磁电转换器件。2.当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中...

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场...

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,霍尔传感器能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。霍尔器件具有许多优点,它们...

工作原理:霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使...用...