磁傳感器將磁或磁編碼信息轉換為電信號

，以便通過電子電路進行處理。

 

 

cichuanganqishigutaishebei，tamenbiandeyuelaiyueliuxing，yinweitamenkeyiyongyuxuduobutongleixingdeyingyong，liruganceweizhi
，suduhuodingxiangyundong。tamenyeshidianzishejirenyuandeyizhongliuxingdechuanganqixuanze
，yinweitamenjuyoufeijiechushiwumosuncaozuo，diweihu，jiangudeshejiyijimifengdehuoerxiaoyingshebei，bushouzhendong，huichenheshuideyingxiang。

 

磁ci傳chuan感gan器qi的de主zhu要yao用yong途tu之zhi一yi是shi用yong於yu感gan測ce位wei置zhi，距ju離li和he速su度du的de汽qi車che係xi統tong。例li如ru，曲qu柄bing軸zhou的de角jiao度du位wei置zhi用yong於yu火huo花hua塞sai的de點dian火huo角jiao度du
，汽qi車che座zuo椅yi和he用yong於yu安an全quan氣qi囊nang控kong製zhi的de座zuo椅yi安an全quan帶dai的de位wei置zhi或huo用yong於yu防fang抱bao死si製zhi動dong係xi統tong的de車che輪lun速su度du檢jian測ce（ABS）。

 

磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)計(ji)用(yong)於(yu)響(xiang)應(ying)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)正(zheng)負(fu)磁(ci)場(chang)，一(yi)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)，其(qi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)是(shi)其(qi)周(zhou)圍(wei)磁(ci)場(chang)密(mi)度(du)的(de)函(han)數(shu)
，稱(cheng)為(wei)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

 

霍爾效應傳感器是由外部磁場激活的設備。我們知道磁場有兩個重要特性：磁通密度

，（B）和極性（北極和南極）。霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)是(shi)器(qi)件(jian)周(zhou)圍(wei)磁(ci)場(chang)密(mi)度(du)的(de)函(han)數(shu)。當(dang)傳(chuan)感(gan)器(qi)周(zhou)圍(wei)的(de)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du)超(chao)過(guo)某(mou)個(ge)預(yu)設(she)閾(yu)值(zhi)時(shi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)檢(jian)測(ce)到(dao)它(ta)並(bing)產(chan)生(sheng)稱(cheng)為(wei)霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)V H的輸出電壓。請看下圖。

 

霍爾效應傳感器原理

 

 

霍爾效應傳感器基本上由一塊薄的矩形p型半導體材料組成
，例如砷化镓（GaAs），銻化銦（InSb）或砷化銦（InAs），它ta們men通tong過guo自zi身shen連lian續xu的de電dian流liu。當dang器qi件jian放fang置zhi在zai磁ci場chang中zhong時shi
，磁ci通tong線xian在zai半ban導dao體ti材cai料liao上shang施shi加jia力li，該gai力li使shi電dian荷he載zai流liu子zi
，電dian子zi和he空kong穴xue偏pian轉zhuan到dao半ban導dao體ti板ban的de任ren一yi側ce。電dian荷he載zai流liu子zi的de這zhe種zhong運yun動dong是shi它ta們men經jing過guo半ban導dao體ti材cai料liao所suo經jing受shou的de磁ci力li的de結jie果guo。

 

dangzhexiedianzihekongxueyidongcebianshi，tongguozhexiedianhezailiuzidejileizaibandaoticailiaodeliangcezhijianchanshengdianweicha。ranhou，dianzitongguobandaoticailiaodeyundongshoudaoyuqichengzhijiaodewaibucichangdeyingxiang
，bingqiezhezhongxiaoguozaibianpingjuxingcailiaozhonggengda。

 

通過使用磁場產生可測量電壓的效果被稱為18世紀70年代後發現它的霍華德霍爾的霍爾效應
，霍爾效應的基本物理原理是洛倫茲力。以產生跨越所述裝置的電勢差的磁通線必須垂直
，（90 ø到的電流的流動）
，並按照正確的極性，通常一個南極的。

 

霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)提(ti)供(gong)有(you)關(guan)磁(ci)極(ji)類(lei)型(xing)和(he)磁(ci)場(chang)大(da)小(xiao)的(de)信(xin)息(xi)。例(li)如(ru)
，南(nan)極(ji)會(hui)導(dao)致(zhi)器(qi)件(jian)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)，而(er)北(bei)極(ji)則(ze)無(wu)效(xiao)。通(tong)常(chang)，當(dang)沒(mei)有(you)磁(ci)場(chang)存(cun)在(zai)時(shi)，霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)開(kai)關(guan)被(bei)設(she)計(ji)為(wei)處(chu)於(yu)“關閉”狀態（開路狀態）。它們僅在經受足夠強度和極性的磁場時才變為“接通”，（閉路狀態）。

 

霍爾效應磁傳感器

 

基本霍爾元件的輸出電壓（稱為霍爾電壓，（V H））與通過半導體材料的磁場強度（輸出αH ）成正比 。zhegeshuchudianyakeyifeichangxiao
，jishishoudaoqiangcichangyezhiyoujiweifu
，yincidaduoshushangyonghuoerxiaoyingqijiandoushitongguoneizhizhiliufangdaqi，luojikaiguandianluhewenyaqizhizaode，yitigaochuanganqidelingmindu，zhihouheshuchudianya。zheyeshihuoerxiaoyingchuanganqinenggouzaigengguangfandedianyuanhecichangtiaojianxiagongzuo。

 

霍爾效應傳感器

 

 

霍爾效應傳感器提供線性或數字輸出。線性（模擬）傳感器的輸出信號直接取自運算放大器的輸出，輸出電壓與通過霍爾傳感器的磁場成正比。該輸出霍爾電壓如下：

 

 

xianxinghuomonichuanganqitigonglianxudedianyashuchu，qisuizheqiangcichangerzengjia，bingqiesuizheruocichangerjianxiao。zaixianxingshuchuhuoerxiaoyingchuanganqizhong，suizhecichangqiangdudezengjia，fangdaqideshuchuxinhaoyehuizengjia
，zhidaotakaishibaohedianyuanshijiadexianzhi。renheewaidecichangzengjiadoubuhuiduishuchuchanshengyingxiang，danhuishiqigengjiabaohe。

 

另ling一yi方fang麵mian，數shu字zi輸shu出chu傳chuan感gan器qi具ju有you施shi密mi特te觸chu發fa器qi
，內nei置zhi滯zhi後hou連lian接jie到dao運yun算suan放fang大da器qi。當dang通tong過guo霍huo爾er傳chuan感gan器qi的de磁ci通tong量liang超chao過guo預yu設she值zhi時shi，器qi件jian的de輸shu出chu在zai其qi“關閉”狀態之間快速切換到“接通”狀(zhuang)態(tai)而(er)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)類(lei)型(xing)的(de)接(jie)觸(chu)反(fan)彈(dan)。當(dang)傳(chuan)感(gan)器(qi)移(yi)入(ru)和(he)移(yi)出(chu)磁(ci)場(chang)時(shi)，這(zhe)種(zhong)內(nei)置(zhi)滯(zhi)後(hou)消(xiao)除(chu)了(le)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的(de)任(ren)何(he)振(zhen)蕩(dang)。然(ran)後(hou)數(shu)字(zi)輸(shu)出(chu)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)有(you)兩(liang)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)，“ON”和“OFF”。

 

有兩種基本類型的數字霍爾效應傳感器，雙極和單極。雙極傳感器需要一個正磁場（南極）來操作它們
，一個負磁場（北極）釋放它們，而單極傳感器隻需要一個磁性南極來操作和釋放它們進出磁場領域。

 

大多數霍爾效應器件不能直接切換大電氣負載
，因為它們的輸出驅動能力非常小
，大約10到20mA。對於大電流負載，將一個集電極開路（電流吸收）NPN晶體管添加到輸出端。

 

該晶體管在其飽和區域內作為NPN吸收開關工作，隻要施加的磁通密度高於“ON”預設點，就會使輸出端短接到地。

 

輸(shu)出(chu)開(kai)關(guan)晶(jing)體(ti)管(guan)可(ke)以(yi)是(shi)開(kai)放(fang)式(shi)發(fa)射(she)極(ji)晶(jing)體(ti)管(guan)，開(kai)路(lu)集(ji)電(dian)極(ji)晶(jing)體(ti)管(guan)配(pei)置(zhi)或(huo)兩(liang)者(zhe)都(dou)提(ti)供(gong)推(tui)挽(wan)輸(shu)出(chu)型(xing)配(pei)置(zhi)，其(qi)可(ke)以(yi)吸(xi)收(shou)足(zu)夠(gou)的(de)電(dian)流(liu)以(yi)直(zhi)接(jie)驅(qu)動(dong)許(xu)多(duo)負(fu)載(zai)，包(bao)括(kuo)繼(ji)電(dian)器(qi)，電(dian)動(dong)機(ji)
，LED和燈。

 

霍爾效應應用

 

霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)由(you)磁(ci)場(chang)激(ji)活(huo)
，並(bing)且(qie)在(zai)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)中(zhong)
，該(gai)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)由(you)連(lian)接(jie)到(dao)移(yi)動(dong)軸(zhou)或(huo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)單(dan)個(ge)永(yong)磁(ci)體(ti)操(cao)作(zuo)。有(you)許(xu)多(duo)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)磁(ci)鐵(tie)運(yun)動(dong)，例(li)如(ru)“正麵”，“側麵”
，“推拉”或“推 - 推”等感應運動。對於每種類型的配置
，為確保最大靈敏度，磁通線必須始終垂直於設備的感應區域

，並且必須具有正確的極性。

 

同tong樣yang為wei了le確que保bao線xian性xing

，需xu要yao高gao磁ci場chang強qiang度du的de磁ci體ti
，其qi對dui於yu所suo需xu的de運yun動dong產chan生sheng大da的de場chang強qiang變bian化hua。有you運yun動dong的de用yong於yu檢jian測ce磁ci場chang幾ji個ge可ke能neng的de路lu徑jing
，和he下xia麵mian是shi兩liang個ge使shi用yong單dan個ge磁ci體ti更geng常chang見jian的de感gan測ce配pei置zhi的de：頭接通檢測和側身檢測。

 

正麵檢測

 

 

顧名思義，“正麵檢測”要求磁場垂直於霍爾效應傳感裝置，並且為了檢測
，它直接朝向活動麵接近傳感器。一種“正麵”的方法。

 

這種正麵接近方法產生輸出信號V H
，其qi在zai線xian性xing裝zhuang置zhi中zhong表biao示shi磁ci場chang強qiang度du，磁ci通tong密mi度du，作zuo為wei遠yuan離li霍huo爾er效xiao應ying傳chuan感gan器qi的de距ju離li的de函han數shu。磁ci場chang越yue近jin，因yin此ci磁ci場chang越yue強qiang
，輸shu出chu電dian壓ya越yue大da，反fan之zhi亦yi然ran。

 

線性器件還可以區分正磁場和負磁場。可以使非線性裝置在遠離磁體的預設氣隙距離處觸發輸出“ON”以指示位置檢測。

 

側向檢測

 

 

第二傳感配置是“側向檢測”。這需要以橫向運動的方式將磁鐵移過霍爾元件的表麵。

 

cexianghuohuadongtongguojianceshiyongyujiancecichangdecunzai，yinweitayiguohuoeryuanjiandemianlirugudingdeqixijulinei，jishuxuanzhuancitihuodiandongjidexuanzhuansudushiyouyongde。

 

qujueyucichangjingguochuanganqidelingchangzhongxinxianshideweizhi，keyichanshengbiaoshizhengshuchuhefushuchudexianxingshuchudianya。zheyunxudingxiangyidongjiance
，qikeyishichuizhideyekeyishishuipingde。

 

huoerxiaoyingchuanganqiyouxuduobutongdeyingyong
，youqishijiejinchuanganqi。tamenkeyidaitiguangxueheguangchuanganqishiyong，huanjingtiaojianbaokuoshui
，zhendong，wugouhuoyou，liruqicheyingyong。huoerxiaoyingqijianyekeyongyudianliujiance。

 

 

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