首页 » 智能 » 霍尔传感器的分类及工作事理_霍尔_磁场

霍尔传感器的分类及工作事理_霍尔_磁场

萌界大人物 2024-11-16 13:56:59 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

霍尔器件分为: 霍尔元件(Hall element)和霍尔集成电路(Hall IC)两大类,前者是一 个大略的霍尔片,利用时常常须要将得到的霍尔电压进行放大。
后者将霍尔片和它的旗子暗记处理电路集成在同一个芯片上。
霍尔集成电路是随着半导体集成电路工业的发展近20年才涌现的产品,但因它体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高,耐震撼,不怕灰 尘、油污污染,本钱低等优点,使其得到了极其广泛的运用。
霍尔集成电路有很多其他称呼,如:霍尔效应集成电路(Hall Effect IC),霍尔效应传感集成电路(Hall Effect Sensor IC),霍尔传感器(Hall Sensor),霍尔电路,霍尔IC。
Hall有时也被翻译成霍耳,以是也可称霍耳集 成电路等。
以下简称霍尔IC。

霍尔IC常日按输出旗子暗记类型分为数字霍尔IC和线性霍尔IC。
数字霍尔IC通过外部磁场的强弱掌握输出导通或关断,类似开关的浸染,因此常称为开关型霍尔IC。
线性霍尔IC输出为仿照旗子暗记,输出电压与外部磁场的强弱常日成线性关系。

霍尔传感器的分类及工作事理_霍尔_磁场 霍尔传感器的分类及工作事理_霍尔_磁场 智能

开关型霍尔IC常又分为单极型霍尔IC(Unipolar)、锁存型霍尔IC(Latch)、双极型霍尔IC(Bipolar)、全极型霍尔IC(Omnipolar)四类。
为便于解释,按常日约定,当外加磁场的南极(S极)靠近霍尔IC打有标志的一壁时,浸染到霍尔IC上的磁场方向为正,当北极 (N极)靠近标志面时,磁场为负。

霍尔传感器的分类及工作事理_霍尔_磁场 霍尔传感器的分类及工作事理_霍尔_磁场 智能
(图片来自网络侵删)

单极型霍尔IC:常常被称为开关霍尔IC、霍尔开关(Hall Switch)、霍尔效应开关(Hall Effect Switch)。
只对单个磁极(常为S极)有相应。
如图1,大多数单极霍尔IC,当S极面向标记面,且施加的磁感应强度B超过事情点(BOP)时(即B>BOP>0),输出导通, 输出由高变低。
当磁感应强度减弱低于开释点(BRP)(即0<B<BRP)或撤除(B=0)时,输出 关断, 输出由低变高。
单极型霍尔IC在上电过程中如果外部磁场大于BOP,输出初始状态将 为导通。
相反,如上电过程中外部磁场小于BOP,输出初始状态将为关断。
上电状态可确定是单极型霍尔IC的一个主要特性。

图 1 单极型霍尔IC 输出特性图

锁存型霍尔IC:必须S极和N极交替浸染于霍尔IC。
如图2,大多数锁存型霍尔IC,当S极面向标记面,且施加的磁感应强度超过事情点(BOP)(即B>BOP>0)时,输出导通,输出由高变低。
当磁感应强度减弱直至撤除(B=0),输出保持导通。
当N极面向标记面,且施加的磁感应强度超过开释点(BRP)(即B<BRP<0)时,输出关断, 输出由低变高。
锁存型霍尔IC上电过程中,如果外部磁场处于BOP和BRP之间,输出初始状态将不愿定。

图 2 锁存型霍尔IC输出特性图

全极霍尔IC:是较新涌现的类型,将S极和N极等同对待。
一样平常情形下,如图3,任何一个磁极面向标记面,且施加的磁感应强度B超过事情点(BOP)(即|B|>BOP), 输出导通, 输出由高变低。
当磁感应强度减弱低于开释点(BRP)(即|B|<BRP)或撤除(B=0)时,输出关断,输出由低变高。
也有部分与以上输出状态相反的全极霍尔IC。
全极霍尔IC这一类似干簧管的特性,在许多用于更换干簧管以提高可靠性。

图 3 全极型霍尔IC 输出特性图

双极型霍尔IC:是比较早期的一种类型,最初因半导体工艺限定,生产出较的霍尔IC灵敏度分布范围很大,同等性差。
同一型号霍尔,如图4,部分是锁存型的(中间曲线),部分是单极型的(右边曲线),部分是N极单极型的(右边曲线),是三种的稠浊体。
每每指标只给出最大BOP(>0)和最小BRP(<0),任何一颗双极型霍尔IC,不能确定是单极型霍尔IC、锁存型霍尔IC或负单极霍尔IC。
目前,新型号中很少再有双极型霍尔IC。
把稳,很多用户会把双极型霍尔IC误认为(或称为)是锁存型霍尔IC,也有误认为(或称为)是全极型霍尔IC。

双极型霍尔IC输出特性图

线性霍尔 IC:输出为仿照旗子暗记,输出电平在一定的范围类与外加磁场成线性关系,称为线性磁场范围。
外加磁场超出线性磁场范围,将不再成线性关系,直至输出饱和,有最低输出饱和电压和最高输出饱和电压。

图 5 线性霍尔IC 输出特性图

以上是大略常用的霍尔IC,除了这些,近几年还涌现了一些集成度高、功能繁芜的专用霍尔IC,如差分霍尔IC(双霍尔IC),集成ADC、DAC 和旗子暗记处理电路的旋转位置传感器、三轴位置传感器,集成了电机掌握和驱动电路的无刷电机驱动芯片。
此外,利用霍尔事理设计的电流传感器IC也是霍尔IC的一大种别。

随着手机、条记本电脑、DV等便携式设备的遍及,对霍尔IC的功耗提出哀求,由此产生了一类新的霍尔IC—微功耗霍尔IC。
它是数字霍尔 IC 按功耗单独分出的一类,其内部 采取休眠机制降落功耗,均匀功耗可以达到uA极。
它也可按功能分为单极型霍尔IC、锁存型霍尔IC、和全极霍尔IC三类。
这类一样平常用于电池长期供电的系统。
霍尔器件分类总结如图6。

图 6 霍尔器件分类

标签:

相关文章