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你知道霍爾效應傳感器的工作原理嗎?

發布時間: 2019-11-14  點擊次數: 1479次
  霍爾效應傳感器也稱霍爾傳感器,是一個換能器,將變化的磁場轉化為輸出電壓的變化。霍爾傳感器首先是實用於測量磁場,此外還可測量產生和影響磁場的物理量,例如被用於接近開關、霍爾、位置測量、轉速測量和電流測量設備。
 
  其簡單的形式是,傳感器作為一個模擬換能器,直接返回一個電壓。在已知磁場下,其距霍爾盤的距離可被設定。使用多組傳感器,磁鐵的相關位置可被推斷出。通過導體的電流會產生一個隨電流變化的磁場,並且霍爾效應傳感器可以在不幹擾電流情況下而測量電流,典型的構造為將其和繞組磁芯或在被測導體旁的永磁體合成一體。
 
  通常,霍爾效應傳感器和電路相連,從而允許設備以數位(開/關)模式操作,在這種情況下可以被稱為開關。工業中常見的設備,例如氣缸,也被用於日常設備中,如一些打印機使用他們來監測缺紙和敞蓋的情況。當鍵盤被要求高可靠性時,便也設計霍爾傳感器在其按鍵內。
 
  霍爾效應傳感器通常被用於計量車輪和軸的速度,例如在內燃機點火定時(正時)或轉速表上。其在無刷直流電動機的使用,用來檢測永磁鐵的位置。圖示中的輪子,帶有兩個等距的磁鐵,傳感器上的電壓在一個周期內將兩次達到峰值,此設置通常被用來校準磁盤驅動的速率。
 
  工作原理
 
  霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化,磁場越強,電壓越高,磁場越弱,電壓越低。霍爾電壓值很小,通常隻有幾個毫伏,但經集成電路中的放大器放大,就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用,需要用機械的方法來改變磁場強度。下圖所示的方法是用一個轉動的葉輪作為控製磁通量的開關,當葉輪葉片處於磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時,磁場偏離集成片,霍爾電壓消失。這樣,霍爾集成電路的輸出電壓的變化,就能表示出葉輪驅動軸的某一位置,利用這一工作原理,可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器。霍爾效應傳感器屬於被動型傳感器,它要有外加電源才能工作,這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。

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