霍尔传感元器件及其应用

文章摘要：（a）霍尔效应和霍尔元件 （b）InSb霍尔元件的输出特性 (c)GaAs霍尔元件的输出特性 图1 霍尔元件的结构和输出特性这些霍尔元件大量用于直流无刷电机和测磁仪表。 2.2.2.1 霍尔线性电路 它由霍尔元件、差分放大器和射极跟随器组成。其输出电压和加在霍尔元件上的磁感强度B成比例，它的功能框图和输出特性示于图2和图3。 图2 霍尔线性电路的功能框图 图3 霍尔线性电路UGN3501的磁电转换特性曲线这类电路有很高的灵敏度和优良的线性度，适用于各种磁场检测。霍尔线性电路的性能参数见表3。 2.2.2.2 霍尔开关电路 霍尔开关电路又称霍尔数字电路，由稳压器、霍尔片、差分放大器，斯密特触发器

霍尔传感元器件及其应用,标签：电子基础,电子基础知识应用,http://www.88dzw.com

（a）霍尔效应和霍尔元件

 
（b）InSb霍尔元件的输出特性

 
(c)GaAs霍尔元件的输出特性
图1 霍尔元件的结构和输出特性

这些霍尔元件大量用于直流无刷电机和测磁仪表。

2.2.2.1 霍尔线性电路

它由霍尔元件、差分放大器和射极跟随器组成。其输出电压和加在霍尔元件上的磁感强度B成比例，它的功能框图和输出特性示于图2和图3。

图2 霍尔线性电路的功能框图

 
图3 霍尔线性电路UGN3501的磁电转换特性曲线

这类电路有很高的灵敏度和优良的线性度，适用于各种磁场检测。霍尔线性电路的性能参数见表3。

2.2.2.2 霍尔开关电路

霍尔开关电路又称霍尔数字电路，由稳压器、霍尔片、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成。在外磁场的作用下，当磁感应强度超过导通阈值BOP时，霍尔电路输出管导通，输出低电平。之后，B再增加，仍保持导通态。若外加磁场的B值降低到BRP时，输出管截止，输出高电平。我们称BOP为工作点，BRP为释放点，BOP－BRP=BH称为回差。回差的存在使开关电路的抗干扰能力增强。霍尔开关电路的功能框见图4。图4(a)表示集电极开路(OC)输出，(b)表示双输出。它们的输出特性见图5，图5(a)表示普通霍尔开关，(b)表示锁定型霍尔开关的输出特性。 
 
(a) 单OC输出 (b)双OC输出
图4 霍尔开关电路的功能框图

 
(a)开关型输出特性 (b)锁定型输出特性
图5 霍尔开关电路的输出特性

一般规定，当外加磁场的南极(S极)接近霍尔电路外壳上打有标志的一面时，作用到霍
尔电路上的磁场方向为正，北极接近标志面时为负。

锁定型霍尔开关电路的特点是：当外加场B正向增加，达到BOP时，电路导通，之后无论B增加或减小，甚至将B除去，电路都保持导通态，只有达到负向的BRP时，才改变为截止态，因而称为锁定型。

2.2.2.3 差动霍尔电路(双霍尔电路)

它的霍尔电压发生器由一对相距2.5mm的霍尔元件组成，其功能框图见图6。 

图6 差动霍尔电路的工作原理图

使用时在电路背面放置一块永久磁体，当用铁磁材料制成的齿轮从电路附近转过时，一对霍尔片上产生的霍尔电压相位相反，经差分放大后，使器件灵敏度大为提高。用这种电路制成的汽车齿轮传感器具有极优的性能。

2.2.2.4 其它霍尔电路

除上述各种霍尔器件外，目前还出现了许多特殊功能的霍尔电路，如功率霍尔电路，多重双线霍尔传感器。

3 霍尔器件的应用

3.1 应用的一般问题

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页