霍爾傳感器的分類及應用

2020-11-21 電子發燒友

霍爾傳感器的分類及應用

佚名 發表於 2017-02-07 15:31:51

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。

2)開關型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、差分放大器,斯密特觸發器和輸出級組成,它輸出數字量。

按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,後者是檢測受檢對象上人為設置的磁場。

霍爾傳感器在各大領域的應用

按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,後者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量。

例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等,轉變成電量來進行檢測和控制。

(一)線性型霍爾傳感器主要用於一些物理量的測量。

1.電流傳感器:

由於通電螺線管內部存在磁場,其大小與導線中的電流成正比,故可以利用霍爾傳感器測量出磁場,從而確定導線中電流的大小。

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。

2.位移測量:

如圖所示:

兩塊永久磁鐵同極性相對放置,將線性型霍爾傳感器置於中間,其磁感應強度為零,這個點可作為位移的零點,當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時,傳感器有一個電壓輸出,電壓大小與位移距離大小成正比。

如果把拉力、壓力等參數變成位移距離,便可測出拉力及壓力的大小,如下圖所示,是按這一原理製成的力矩傳感器。

(二)開關型霍爾傳感器主要用於測轉數、轉速、風速、流速、接近開關、關門告知器、報警器、自動控制電路等。

1.測轉速或轉數:

如下圖所示:

在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼,霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處,圓盤旋轉一周,霍爾傳感器就輸出一個脈衝,從而可測出轉數(計數器),若接入頻率計,便可測出轉速。

如果把開關型霍爾傳感器按預定位置有規律地布置在軌道上,當裝在運動車輛上的永磁體經過它時,可以從測量電路上測得脈衝信號。根據脈衝信號的分布可以測出車輛的運動速度。

2.各種實用電路:

開關型霍爾傳感器尺寸小、工作電壓範圍寬,工作可靠,價格便宜,因此獲得極為廣泛的應用。

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