传感器的种类及应用原理及工作原理，霍尔效应传感器的5个重要应用

很多朋友对传感器的种类及应用原理及工作原理，霍尔效应传感器的5个重要应用不是很了解，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。

磁传感器是一种可以检测和分析磁铁或电流产生的磁场的装置。它们可以用于不同类型的应用，例如改变感应磁场的位置和角度，改变感应磁场的强度或方向等。什么是磁传感器？磁传感器磁传感器是一种可以检测和分析由磁铁或电流产生的磁场的装置。它们可以用于不同类型的应用，例如改变感应磁场的位置和角度，改变感应磁场的强度或方向等。

磁传感器有很多种，如霍尔效应传感器(霍尔开关、线性霍尔传感器等。)用于检测磁场强度的变化，磁阻传感器用于检测磁场方向的变化，角度传感器用于检测磁场角度的变化，3D霍尔传感器和磁速传感器。霍尔效应传感器广泛应用于接近传感器、位置和速度测量等领域。它们甚至被用于计算机打印机、滚筒、计算机键盘等。

磁传感器通常为固态器件，因其精度和准确度高、操作量少、维护成本相对较低、设计紧凑而需求量很大。例如，工业应用是可行的，密封的霍尔效应器件是防水的，它们的制造方法也可以抵抗任何振动。磁传感器广泛应用于汽车系统中，特别是用于分析汽车座椅和安全带的位置，控制安全气囊系统和检测防抱死制动系统(ABS)的车轮速度。

如果对磁传感器施加外部磁场，它将被激活。霍尔效应传感器的输出电压与施加的磁场成比例。当外场超过一定的磁通密度阈值时，就会产生输出电压，通常称为霍尔电压(VH)。霍尔系数霍尔系数RH通常用m3/c或 cm/g表示.霍尔效应传感器的结构：

霍尔效应传感器通常由一个矩形半导体组成，如铟锑(InSb)或砷化镓(GaAs)，称为霍尔探针。它安装在一块铝板上，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。

当器件被激活时，电流将继续流过半导体。如果外磁场线与探头成直角，使磁场线穿过探头传感器的直角，就会产生一个称为“霍尔效应”电压的电压，该器件将提供读数外场的磁通密度(b)。霍尔效应传感器的符号：什么是霍尔效应传感器？霍尔效应传感器的工作原理

霍尔效应传感器的工作主要是受洛仑兹力的影响(它是带电粒子因电场或磁场，即简单的电磁场而受到的力)。在存在足够大小的现有外部磁场的情况下，半导体板中的电子被偏转到板的一个边缘，即空穴和电子由于作用在它们上面的洛伦兹力而移动到板的任一侧。

为此，半导体的一面带负电，另一面带正电。因为相反的电荷在两边累积，这将在矩形板的两边产生电压梯度。这个电压称为霍尔电压(V H)，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。此外，霍尔效应传感器应提供正确的极性，以使其工作。

霍尔效应传感器工作原理当电子和空穴相距较远时，会产生一个电位梯度，分离度会增大，直到电场产生的力与磁场产生的力达到平衡。当两个力相互平衡时，电流不会发生变化，此时检测到的霍尔电压已经根据磁通密度(b)计算出来了。

如果输出电压与磁通密度成线性关系，则称为线性霍尔效应传感器，如果在不同磁通密度下输出电压急剧下降，则称为阈值霍尔效应传感器。我们听说过电感式传感器，它会对变化的磁场做出反应，因为它会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，而霍尔效应传感器可以检测变化和恒定的磁场。

霍尔效应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。霍尔效应传感器的输出电压通常很小，即使在传感器上施加外部磁场，也只有几微伏。因此，大多数商用霍尔效应传感器都内置了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。

模拟和数字霍尔效应传感器霍尔效应传感器的输出可以是线性的(模拟)或数字的。线性霍尔效应传感器的输出与外界磁场成正比，即通过传感器的磁通密度取自差分运算放大器的输出。霍尔效应线性(模拟)传感器具有随外部磁场强度变化的连续电压输出。霍尔效应传感器公式：线性霍尔效应传感器的输出可以表示为：

在霍尔效应的情况下，数字传感器的输出取自运放的输出，运放与内置滞环功能的施密特触发器相连，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。霍尔效应传感器类型：霍尔效应传感器根据需要工作的外磁极类型有两种。1、双极2、单极

在使用单个磁体的霍尔效应传感器中，两种最常见的感测配置是正面检测和侧面检测。在横向检测中，有必要在霍尔效应元件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。霍尔效应传感器的应用：位置传感器：工作在开/关模式时有数字输出。检测磁性材料的外观是霍尔效应传感器的重要工业应用之一。

直流变压器： 霍尔效应传感器用于测量直流磁通量，从而可以计算出直流电流。

键盘开关： 对于某些计算机键盘，正在使用霍尔效应开关。但由于其成本相对较高，其高可靠性仅限于航空航天和军事领域。

油位指示器： 霍尔效应传感器使用位置感应来感应浮动元件的位置，并用作汽车油位指示器。

电动跑步机： 霍尔传感器在这里用于速度传感器，也用于因意外跌倒而导致的紧急停止。跑步机中使用者的腰带与拉绳相连，而拉绳又与磁铁相连。如果用户不小心跌倒，磁铁会脱落，电源会中断，机器会停止。

审核汤梓红

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