霍爾磁敏傳感器的原理及應用

2020-11-21 電子產品世界

1引言

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/159570.htm

由霍爾效應的原理知，霍爾電勢的大小取決於：

Rh為霍爾常數，它與半導體材質有關;IC為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強度;d為半導體材料的厚度。

對於一個給定的霍爾器件，Vh將完全取決於被測的磁場強度B。

一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流IC的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外迴路，就會產生霍爾電流。一般地說，偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出;若精度要求高，則基準電壓源均用恆流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁係數的坡莫合金;這類傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。

近年來，由於半導體技術的飛速發展，出現了各種類型的新型集成霍爾元件。這類元件可以分為兩大類，一類是線性元件，另一類是開關類元件。

2線性霍爾元件的原理及應用

UGN350lT是一種目前較常用的三端型線性霍爾元件。它由穩壓器、霍爾發生器和放大器組成。用UGN350lT可以十分方便地組成一臺高斯計。其使用十分簡單，先使B=0，記下表的示值VOH，再將探頭端面貼在被測對象上，記下新的示值VOH1。

ΔVOH=VOH1-VOH

如果ΔVOH>0，說明探頭端面測得的是N極;反之為S極。UGN3501T的靈敏度為7V/T，由此即可測出相應的被測磁感應強度B。

如果採用數字電壓表(DVM)，可得圖1所示的線性高斯計。運放採用高精度運放CA3130。該電路的具體調零方式為：開啟電源後，令B=0，調節W1使DVM的示值為零，然後用一塊標準的釹鋁硼磁鋼(B=0.1T)貼在探頭端面上，調節W2使DVM的示值為1V即可。本高斯計檢測時示值如果為-200mV，則探頭端面檢測的是S極，磁場強度為0.02T。本高斯計也可用來測量交變的磁場，不過DVM應改為交流電壓表。顯然使用圖1的電路可以很方便地擴展普通數字萬用表的功能。

用UGN3501T還可以十分方便地組成如圖2所示的鉗形電流表。將霍爾元件置於鉗形冷軋矽鋼片的空隙中，當有電流流過導線時，就會在鉗形圓環中產生磁場，其大小正比於流過導線電流的安匝數;這個磁場作用於霍爾元件，感應出相應的霍爾電勢，其靈敏度為7V/T，經過運放μA741調零，線性放大後送入DVM，組成數字式鉗形電流表。該表的調試也十分簡單：導線中的電流為零時，調節W1、W2使DVM的示值為零。然後輸入50A的電流，調W3使DVM讀數為5V;反向輸入-50A電流，數字表示值為-5V。反覆調節W1、W2、W3，讀數即可符合要求。本鉗形電流表經實驗，其靈敏度不小於0.1V/A，同樣，本電流表也可用於交流電流的測量，將DVM換成交流電壓表即可，十分方便。

3開關型霍爾傳感器的原理及應用

開關型霍爾傳感器可分為單穩態和雙穩態，內部均有5個部分，即由穩壓源、霍爾電勢發生器、差分放大器、施密特觸發器以及輸出級組成。雙穩態傳感器具有兩組對稱的施密特整形電路。圖3是單穩態開關集成霍爾元件UGN3020的功能圖及輸出特性。對於開關型傳感器的正值規定是：用磁鐵的S極接近傳感器的端面所形成的B值為正值。由圖3看出，當B=0時，V0為高電平;當外磁場增至BOP時，輸出V0由高電平轉為低電平。外磁場由BOP降至BrP時，輸出V0由低電平反向，BrP被稱為釋放點。對於UGN3020，BOP=0.022T，BRP=0.0165T，VOL=80～150mV，VOH=4V，工作電壓為4.5V～24V。

傳感器相關文章:傳感器工作原理

霍爾傳感器相關文章:霍爾傳感器工作原理

霍爾傳感器相關文章:霍爾傳感器原理 施密特觸發器相關文章:施密特觸發器原理

相關焦點

  • 磁敏傳感器的工作原理
    打開APP 磁敏傳感器的工作原理 發表於 2019-10-08 09:11:32 　　磁敏傳感器工作原理 　　磁敏傳感器，顧名思義就是感知磁性物體的存在或者磁性強度（在有效範圍內）這些磁性材料除永磁體外，還包括順磁材料（鐵、鈷、 鎳及其它們的合金）當然也可包括感知通電（直、交）線包或導線周圍的磁場。
  • 初識霍爾傳感器應用
    霍爾傳感器在工業生產、交通運輸和日常生活中有著非常廣泛的應用。　　霍爾效應及霍爾效應磁敏傳感器　　若有一厚度為d、寬為l的載電半導體薄片， 置於磁力線和電流方向垂直的磁場中.剛在薄片兩側與電流垂直的方向上特產生電壓. 即霍爾電壓uh，其大小正比於電流和磁場強度. 因1879年由美國物理學者e.h hall發現， 故稱此現象為霍爾效應。
  • 磁敏傳感器和磁傳感器有什麼不一樣?
    利用GMR薄膜可做成用來探測地磁場的傳感器。圖5顯示這種傳感器的具體工作原理。我們可以制出能夠探測磁場X和Y方向分量的集成GMR傳感器。此傳感器可作為羅盤並應用在各種交通工具上作為導航裝置。美國的NVE公司已經把GMR傳感器用在車輛的交通控制系統上。例如，放置在高速公路邊的GMR傳感器可以計算和區別通過傳感器的車輛。
  • 霍爾傳感器工作原理及應用
    我們知道霍爾傳感器一個使用非常廣泛的傳感器，它在錄像機、電動車、汽車、電腦散熱風扇中等不少領域中都得到了應用。霍爾傳感器工作原理是什麼？霍爾傳感器有著哪些優缺點呢？今天皮卡中國小編就帶你全面了解霍爾傳感器。
  • 霍爾傳感器的原理及應用
    由霍爾效應的原理知，霍爾電勢的大小取決於：　Rh為霍爾常數，它與半導體材質有關;IC為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強度;d為半導體材料的厚度。對於一個給定的霍爾器件，Vh將完全取決於被測的磁場強度B。　　一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流IC的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外迴路，就會產生霍爾電流。
  • 霍爾傳感器的工作原理及分類應用
    霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。霍爾傳感器的工作原理磁場中有一個霍爾半導體片，恆定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導體時向一側偏移，使該片在CD方向上產生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。
  • 霍爾傳感器原理
    導讀：玩電子的朋友一定都知道什麼是霍爾傳感器，但你知道霍爾傳感器的工作原理是什麼嗎，或者說你知道霍爾傳感器為什麼能夠感應磁場嗎，本文將帶你了解霍爾傳感器的工作原理。霍爾傳感器是一種廣泛地應用於工業自動化技術在工業生產、交通運輸和日常生活中有著非常廣泛的應用。　　磁場中有一個霍爾半導體片，恆定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導體時向一側偏移，使該片在CD方向上產生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。
  • 霍爾傳感器的分類、霍爾效應與霍爾傳感器的應用
    利用這一原理可以設計製成霍爾電流傳感器。其優點是不與被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合於大電流傳感。　　霍爾電流傳感器工作原理如圖6所示，標準圓環鐵芯有一個缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環上繞有線圈，當電流通過線圈時產生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。
  • 一文讀懂霍爾電壓傳感器原理及應用
    一文讀懂霍爾電壓傳感器原理及應用 佚名 發表於 2017-12-07 09:57:25       霍爾電壓傳感器相對電磁式電壓互感器而言
  • 霍爾傳感器工作原理
    ，事實上並不是這樣子的，是由於其工作原理為霍爾效應，故將其名曰「霍爾傳感器」，下面我們就一起來看看霍爾傳感器是怎樣利用霍爾效應來工作的吧～～本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/274349.htm一、霍爾傳感器工作原理- -簡介　　霍爾傳感器，英文名稱為Hall sensor
  • 一種霍爾電流傳感器的電路設計
    因磁敏型霍爾元件很容易受溫度的影響，可以採用恆流源供電以減小其溫度係數。在該系統設計中，REF3012的輸入引腳1接+5 V電源，並接10μF的旁路電容至地，該旁路電容對電源進行濾波，提高電源穩定性。而其輸出引腳2接到HW300B的引腳1，並且也接1O μF的旁路電容至地，GND(地)引腳3接地。
  • 霍爾電流傳感器的工作原理及應用解析
    打開APP 霍爾電流傳感器的工作原理及應用解析 佚名 發表於 2020-03-09 14:26:52 1.
  • 霍爾傳感器的分類及應用
    霍爾傳感器是根據霍爾效應製作的一種磁場傳感器，霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。本文介紹霍爾傳感器的分類及在各大領域的應用。 霍爾傳感器的分類 1）線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。
  • 霍爾傳感器的原理是什麼?有哪些應用?有什麼優缺點?
    霍爾傳感器的原理說起霍爾傳感器，其實它的基本原理，還得從我們中學時學過的洛倫茲力說起。霍爾傳感器的應用上面，我們對霍爾傳感器的原理和基本類型有了大體的認識。那麼，接下來，我們看看霍爾傳感器有哪些應用。當然，首先就是用在直流無刷電機上。
  • 霍爾傳感器的應用探討
    摘要：簡要介紹了霍爾元件的基本應用，對霍爾元件的選用原則進行了探討，對霍爾元件實際應用過程所用到的典型放大電路進行了較為詳盡的描述；還探討了霍爾元件技術指標不等位電勢的測量方法，並對霍爾元件直流激勵情況下位移測量的方法進行了討論，以霍爾元件實際應用的個例擴展到霍爾元件的廣泛應用
  • 閉環霍爾電流傳感器的工作原理
    介紹了閉環霍爾電流傳感器的工作原理及在地面車用電源系統中的應用，實現了對車用電源系統輸出電流的隔離測量2 閉環霍爾傳感器的工作原理 自1879年美國物理學家Edwin Herbert Hall發現霍爾效應以來，霍爾技術被越來越多地應用於工業控制的各個領域。
  • 霍爾電流傳感器在逆變器中的應用
    霍爾電流傳感器在逆變器中的應用在應用線路如圖39所示。圖39 霍爾電流傳感器在逆變器中的應用（CS 為霍爾電流傳感器霍爾傳感器相關文章:霍爾傳感器工作原理 電流變送器相關文章:電流變送器原理
  • 開口式霍爾電流傳感器在配電系統中的應用原理解析
    圖1 圓孔型 圖2 方孔型1.2工作原理霍爾電流傳感器是根據霍爾效應、電磁感應原理設計的一種傳感器，按原理可分為開環方式（直放式）和閉環方式（磁平衡式），開口式霍爾電流傳感器是在傳統開環（直放式）霍爾傳感器的基礎上加以改進
  • 霍爾速度傳感器原理及算法介紹
    摘要：本文主要簡單介紹英飛凌霍爾系列傳感器在汽車領域速度檢測方面的應用。　　工作原理　　信號偏移處理　　在現代汽車領域，往往要求傳感器模塊工作在-40℃至150℃範圍，有些甚至要求工作在175℃。一方面磁性材料會受到溫度影響，另外霍爾探頭本身也有溫度效應。因此必須對霍爾傳感器進行溫度補償。
  • 霍爾傳感器的工作原理、檢測方法、特性參數及其優點用途
    霍爾傳感器是基於霍爾效應的一種磁敏傳感器。將通有電流的物體放在磁場中，如果電流方向與磁場方向互相垂直，則在與磁場和電流方向都垂直的方向上會產生橫向電勢差，這個現象稱為霍爾效應，產生的電勢差稱為霍爾電壓。