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。

 

cichuanganqidezhuyaoyongtuzhiyishiyongyuganceweizhi
，julihesududeqichexitong。liru，qubingzhoudejiaoduweizhiyongyuhuohuasaidedianhuojiaodu
，qichezuoyiheyongyuanquanqinangkongzhidezuoyianquandaideweizhihuoyongyufangbaosizhidongxitongdechelunsudujiance（ABS）。

 

cichuanganqishejiyongyuxiangyinggezhongbutongyingyongzhongdegezhongzhengfucichang
，yizhongleixingdecichuanganqi，qishuchuxinhaoshiqizhouweicichangmidudehanshu，chengweihuoerxiaoyingchuanganqi。

 

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）。huoerxiaoyingchuanganqideshuchuxinhaoshiqijianzhouweicichangmidudehanshu。dangchuanganqizhouweidecitongmiduchaoguomougeyusheyuzhishi
，chuanganqijiancedaotabingchanshengchengweihuoerdianyaV 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。

 

huoerxiaoyingtigongyouguancijileixinghecichangdaxiaodexinxi。liru，nanjihuidaozhiqijianchanshengdianyashuchu，erbeijizewuxiao。tongchang
，dangmeiyoucichangcunzaishi，huoerxiaoyingchuanganqihekaiguanbeishejiweichuyu“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 。這zhe個ge輸shu出chu電dian壓ya可ke以yi非fei常chang小xiao

，即ji使shi受shou到dao強qiang磁ci場chang也ye隻zhi有you幾ji微wei伏fu，因yin此ci大da多duo數shu商shang用yong霍huo爾er效xiao應ying器qi件jian都dou是shi通tong過guo內nei置zhi直zhi流liu放fang大da器qi，邏luo輯ji開kai關guan電dian路lu和he穩wen壓ya器qi製zhi造zao的de，以yi提ti高gao傳chuan感gan器qi的de靈ling敏min度du，滯zhi後hou和he輸shu出chu電dian壓ya。這zhe也ye使shi霍huo爾er效xiao應ying傳chuan感gan器qi能neng夠gou在zai更geng廣guang泛fan的de電dian源yuan和he磁ci場chang條tiao件jian下xia工gong作zuo。

 

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：

 

 

線(xian)性(xing)或(huo)模(mo)擬(ni)傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)連(lian)續(xu)的(de)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)

，其(qi)隨(sui)著(zhe)強(qiang)磁(ci)場(chang)而(er)增(zeng)加(jia)，並(bing)且(qie)隨(sui)著(zhe)弱(ruo)磁(ci)場(chang)而(er)減(jian)小(xiao)。在(zai)線(xian)性(xing)輸(shu)出(chu)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)
，隨(sui)著(zhe)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)，放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)也(ye)會(hui)增(zeng)加(jia)，直(zhi)到(dao)它(ta)開(kai)始(shi)飽(bao)和(he)電(dian)源(yuan)施(shi)加(jia)的(de)限(xian)製(zhi)。任(ren)何(he)額(e)外(wai)的(de)磁(ci)場(chang)增(zeng)加(jia)都(dou)不(bu)會(hui)對(dui)輸(shu)出(chu)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)
，但(dan)會(hui)使(shi)其(qi)更(geng)加(jia)飽(bao)和(he)。

 

lingyifangmian，shuzishuchuchuanganqijuyoushimitechufaqi，neizhizhihoulianjiedaoyunsuanfangdaqi。dangtongguohuoerchuanganqidecitongliangchaoguoyushezhishi
，qijiandeshuchuzaiqi“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。

 

shuchukaiguanjingtiguankeyishikaifangshifashejijingtiguan，kailujidianjijingtiguanpeizhihuoliangzhedoutigongtuiwanshuchuxingpeizhi，qikeyixishouzugoudedianliuyizhijiequdongxuduofuzai，baokuojidianqi
，diandongji，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。

 

tongyangweilequebaoxianxing，xuyaogaocichangqiangdudeciti，qiduiyusuoxudeyundongchanshengdadechangqiangbianhua。youyundongdeyongyujiancecichangjigekenengdelujing
，hexiamianshilianggeshiyongdangecitigengchangjiandegancepeizhide：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。

 

側(ce)向(xiang)或(huo)滑(hua)動(dong)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)是(shi)用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)磁(ci)場(chang)的(de)存(cun)在(zai)，因(yin)為(wei)它(ta)移(yi)過(guo)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)的(de)麵(mian)例(li)如(ru)固(gu)定(ding)的(de)氣(qi)隙(xi)距(ju)離(li)內(nei)，計(ji)數(shu)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)體(ti)或(huo)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(du)是(shi)有(you)用(yong)的(de)。

 

取qu決jue於yu磁ci場chang經jing過guo傳chuan感gan器qi的de零ling場chang中zhong心xin線xian時shi的de位wei置zhi，可ke以yi產chan生sheng表biao示shi正zheng輸shu出chu和he負fu輸shu出chu的de線xian性xing輸shu出chu電dian壓ya。這zhe允yun許xu定ding向xiang移yi動dong檢jian測ce
，其qi可ke以yi是shi垂chui直zhi的de也ye可ke以yi是shi水shui平ping的de。

 

huoerxiaoyingchuanganqiyouxuduobutongdeyingyong，youqishijiejinchuanganqi。tamenkeyidaitiguangxueheguangchuanganqishiyong，huanjingtiaojianbaokuoshui

，zhendong，wugouhuoyou，liruqicheyingyong。huoerxiaoyingqijianyekeyongyudianliujiance。

 

 

推薦閱讀：