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什么是霍尔传感器,霍尔传感器的工作原理是什么_霍尔传感器的应用

发布时间:2023-08-15 18:40:32编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对什么是霍尔传感器,霍尔传感器的工作原理是什么_霍尔传感器的应用不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

什么是霍尔传感器,霍尔传感器的工作原理是什么_霍尔传感器的应用

安科瑞徐兴德摘要:霍尔传感器(霍尔开关,线性霍尔传感器等。)被用于检测磁场强度的变化、接近传感器、位置和速度测量以及其他应用。它们甚至被用于电脑打印机、气压缸、电脑键盘等等。

霍尔传感器(霍尔开关、线性霍尔传感器等。)被用于检测磁场强度的变化、接近传感器、位置和速度测量以及其他应用。它们甚至被用于电脑打印机、气压缸、电脑键盘等等。那么什么是霍尔传感器呢?霍尔传感器的工作原理是什么?霍尔传感器有哪些应用?霍尔传感器概述霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁传感器,其输出取决于磁传感器周围的磁场或磁通密度。

“霍尔”一词来自埃德温霍尔博士,他首先发现了这种霍尔效应。如果有垂直于电流通过的物体的外磁场,就会在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势。霍尔传感器的符号霍尔传感器的公式线性霍尔传感器的输出可以表示为:VH为霍尔电压RH,霍尔效应系数I为流过传感器(半导体平板)的电流T,传感器的厚度B为外磁通密度。

霍尔效应数字传感器的输出取自与内置施密特触发器相连的运算放大器的输出。滞后现象减少了输出电压的振荡。在这种情况下,只有当外部场强高于设备中的特定值时,设备才会从关闭状态切换到开启状态。霍尔传感器的结构

霍尔传感器通常由矩形半导体晶片(如铟)和锑(InSb)或砷化镓(GaAs)组成,称为霍尔探头。它安装在铝板上,完全覆盖探头内部。由非磁性材料制成的探针手柄与探针头连接,使得半导体矩形板的平面垂直于探针手柄。

器件被激活后,会继续流过半导体。如果外磁场线与探头成直角,使得场线以直角穿过探头的传感器,就会产生一个称为“霍尔效应”电压的电压,该装置会提供一个读取外磁场磁通密度(b)的关系。霍尔传感器霍尔传感器的工作原理主要是由于洛仑兹力(就是带电粒子由于电场或磁场,简单来说就是电磁场而受到的力)的影响而工作的。

在存在足够大的外部磁场的情况下,半导体平板中的电子朝着平板的一个边缘偏转,即空穴和电子由于作用在它们上面的洛伦兹力而朝着平板的任一侧移动。

因此,半导体的一面带负电,另一面带正电。由于相反的电荷积累在矩形板的两个相对侧上,所以在两侧产生电压梯度。这个电压称为霍尔电压(VH),利用外部磁场产生这个可测的霍尔电压的效应称为霍尔效应。为了产生电位差以产生可测量的电压,外部磁场线必须与电流流过极板的平面成直角。另外,要提供正确的极性,使霍尔传感器正常工作。

霍尔传感器的工作原理当电子和空穴相互分离时,会产生电势梯度,距离会增大,直到电场产生的力和磁场产生的力达到平衡。当这两个力相互平衡时,电流不变,此时检测到的霍尔电压和磁通量密度(b)已经计算出来。

如果输出电压线性依赖于磁通密度,则称为线性霍尔传感器,如果在不同磁通密度下输出电压急剧下降,则称为阈值霍尔传感器。

我们听说过感应传感器,它对变化的磁场做出反应,因为感应线圈中的电流在线圈中感应出电流,从而在其输出端产生电压。所以电感式传感器只能检测静态(恒定)的磁场,而霍尔传感器可以检测变化和恒定的磁场。

霍尔传感器可以提供关于用于产生电压的磁极类型和外部磁通量密度(b)大小的信息。使用一组传感器,我们可以找到所使用的外部磁体的相对位置。霍尔传感器的输出电压通常具有小的幅度,例如几微伏,即使强的外部磁场施加到传感器上。因此,大多数商用霍尔传感器都内置了DC放大器和电压调节器,以提高传感器的灵敏度和输出电压的幅度。

霍尔传感器的类型根据其操作所需的外部磁极类型,有两种类型的霍尔传感器。1、双极2、在使用单个磁体的单极霍尔传感器中,两种最常见的检测配置是正面检测和侧面检测。在横向检测中,需要在霍尔效应元件表面的前面横向移动磁体。在正面检测中,磁体以垂直于霍尔元件平面的方式朝向和远离霍尔元件移动。霍尔传感器的应用

位置传感器:在开/关模式下工作时有数字输出,检测磁性材料是霍尔传感器的重要工业应用之一。直流变压器:霍尔传感器用于测量DC磁通量,因此可以计算出DC电流。键盘开关:对于某些计算机键盘,使用霍尔效应开关。但由于其相对较高的成本和较高的可靠性,限制了其在航空航天和军事领域的应用。

油位指示器:霍尔传感器利用位置感应来感应浮动元件的位置,用作汽车油位指示器。电动跑步机:此处使用霍尔传感器,用于速度感应和意外摔倒紧急停止。在跑步机中,用户的腰带与拉绳相连,拉绳又与磁铁相连。如果用户不小心摔倒,磁铁会脱落,供电中断,从而停机。回顾唐子红

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