霍爾傳感器論文：霍爾傳感器參考文獻
安森美AR0234CS圖像傳感器獲人工智能產(chǎn)品創(chuàng)新獎
新物聯(lián)號：科技前沿 2021-8-23 共有: 756 瀏覽
2021年8月23日 —安森美(onsemi，納斯達克股票代號：ON)宣布其全局快門AR0234CS 230萬像素CMOS圖像傳感器在“2021年中國人工智能卓越創(chuàng)新獎”評選中獲選為“最具創(chuàng)新價值產(chǎn)品獎”。
2022第十五屆北京國際智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會
新物聯(lián)號：張俊紅 2021-8-24 共有: 934 瀏覽
為大力將展會提高全面性、品牌性、提升規(guī)模，檔次、也為服務于全國各地區(qū)，定于2022年04月在中國國際展覽中心舉辦“2022第十五屆北京國際智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會”誠懇邀請各新老參展商積極參展！
南京智博會主題展:2021南京國際智慧燈桿及智慧路燈展覽會
新物聯(lián)號：張俊紅 2021-8-24 共有: 430 瀏覽
普通路燈解決了照明問題，文化路燈打造了城市名片，智慧路燈將成為智慧城市入口。“新基建”浪潮下，地方專項債規(guī)模擴大，累計地方專項債發(fā)行額為.92億元，同比增長148.45%，國內首只智慧燈桿的專項債落地，開創(chuàng)公路領域發(fā)行智慧路燈專項債券先河，“多桿合一、一桿多用”成為城市現(xiàn)代化建設大趨勢。隨著行業(yè)成長，有實際產(chǎn)品、能落地實施項目的智慧燈桿企業(yè)數(shù)量從2015年5家發(fā)展到了如今的40－50家，
2021 南京智博會AIOTE 第十四屆南京智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會
新物聯(lián)號：張俊紅 2021-8-24 共有: 416 瀏覽
由南京大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會、北京銘世博國際展覽有限公司聯(lián)合主辦、南京垠坤投資實業(yè)有限公司協(xié)辦的2021南京智博會AIOTE暨第十四屆南京智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會將于2021年12月8日-10日在南京國際展覽中心舉辦。
自連科技物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品四大應用方向
新物聯(lián)號：自連科技 2021-8-24 共有: 329 瀏覽
為了滿足不斷擴大的市場需求，支持設備開發(fā)商、設計公司、系統(tǒng)集成商和用戶在這些宏大的新賽道中快速導入物聯(lián)網(wǎng)和智能化技術，自連科技精心打造了一個全面的智能與物聯(lián)產(chǎn)品和解決方案技術平臺，并通過持續(xù)深耕醫(yī)療和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，形成了以下四條物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品主線并在此基礎上不斷推出新品，以及可根據(jù)不同場景中的設備狀態(tài)和客戶需求，快速實現(xiàn)定制方案的服務能力。
新物聯(lián)號：隨心所欲 2021-8-24 共有: 300 瀏覽
國際網(wǎng)絡信息安全技術展覽會 ，是中國（上海）國際技術進出口交易會（簡稱上交會CSITF），的主體活動之一，是經(jīng)國務院批準，由中華人民共和國商務部、科技部、國家知識產(chǎn)權局和上海市人民政府共同主辦，聯(lián)合國工發(fā)組織UNIDO、聯(lián)合國開發(fā)計劃署UNDP、世界知識產(chǎn)權組織WIPO支持，上海市國際技術進出口促進中心、中國機電產(chǎn)品進出口商會、東浩蘭生（集團）有限公司、上海杰程國際展覽有限公司共同承辦的專門為技術
“碳中和”愿景下的智慧燈桿，為智能交通全鏈條減碳助力
新物聯(lián)號：睿澤物聯(lián) 2021-8-24 共有: 371 瀏覽
要實現(xiàn)碳中和，需要大力發(fā)展智慧交通和綠色交通，已經(jīng)成為行業(yè)共識。在新一輪科技革命的浪潮下，智慧燈桿+無人駕駛模式實現(xiàn)智慧交通全鏈條減碳，助力道路交通“碳中和”是智慧交通的發(fā)展趨勢。
地下水位自動監(jiān)測系統(tǒng)設備
新物聯(lián)號：萬和儀表 2021-8-24 共有: 338 瀏覽
萬和水位自動監(jiān)控儀地下水位自動監(jiān)測計（水溫水位計）是為了應對苛刻的測量工況而設計。傳感器采用了先進的微處理技術進行了全方位線性誤差和溫度誤差補償，確保測量結果達到高準確度要求；
水位水溫計原理 編輯
傳感器采用了先進的微處理技術進行了全方位線性誤差和溫度誤差補償，確保測量結果達到高準確度要求；
水位監(jiān)測技術參考指標 編輯
wh311探頭采用了全灌
探索公園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)研究合作伙伴
新聞來源：新物聯(lián)Newiot 翻譯 WishTV原創(chuàng) 2021-8-24 共有: 214 瀏覽
印第安納州西拉斐特（印第安納州商業(yè)內部）— 普渡大學探索公園區(qū)宣布了一項與物聯(lián)網(wǎng)技術相關的合作伙伴關系。該學區(qū)正在與大學的 SMART 聯(lián)盟合作，努力推進物聯(lián)網(wǎng)技術并研究如何使用它。
5G迅速商用快速發(fā)展看物聯(lián)網(wǎng)連接的未來
新聞來源：新物聯(lián)Newiot 翻譯 Abhinav Dubey原創(chuàng) 2021-8-24 共有: 237 瀏覽
物聯(lián)網(wǎng)正在以比我們所有人想象的更無情的方式擴張。其影響與二十年前的互聯(lián)網(wǎng)一樣巨大而持久。該網(wǎng)絡上有難以想象的數(shù)據(jù)流，預計加入聯(lián)盟的設備數(shù)量無需介紹。已經(jīng)圍繞它們進行了很多討論。可以說我們存儲和共享的數(shù)據(jù)會與某些物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡交叉，這并沒有錯。因此，我們所知道的互聯(lián)網(wǎng)是來自未來的物聯(lián)網(wǎng)。
【高交會IT展】用科技守護城市安全，智慧生活未來可期
新聞來源：高交會IT展組委會 2021-8-25 共有: 193 瀏覽
眾所周知，安防是關系到國家安全、公共安全、民生安全的核心產(chǎn)業(yè)！近年來，在網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、計算、芯片、算法等基礎能力技術的助推下，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術和應用的不斷成熟，特別是計算機視覺、視頻結構化分析、視頻圖像深度學習等人工智能技術的引入，城市公共安防智慧化水平不斷提升。當下，隨著國內安防市場規(guī)模發(fā)展，智能化程度加強，安防行業(yè)正在進行一次迅速又徹底的升級換代，人工智能技術更是成為更新?lián)Q
烤箱不可或缺的濕度傳感器
新物聯(lián)號：上海高傳電子 2021-8-25 共有: 212 瀏覽
SST 的氧化鋯氧氣傳感器測量氧氣的分壓。空氣中的水分子置換并稀釋氧分子，導致水蒸氣壓發(fā)生變化。接接通過RS485數(shù)字協(xié)議讀取氧分壓，并將其上傳到烤箱控制器中，從而計算出水汽含量。
環(huán)保用水位監(jiān)測計
新物聯(lián)號：萬和儀表 2021-8-25 共有: 187 瀏覽
環(huán)保井深儀水位計特有的三重防水設計，經(jīng)過3999次水下測試，IP68防水等級大大的提升了產(chǎn)品的防水性能（貴州某地質局1000米量程深井使用均無故障） 萬和儀表承諾，三年內水位探頭進水包換新機。Wh311水位傳感器采用德州儀器（TI）公司，原裝芯片放大電路 三重防雷是一種全密封潛入式擴散硅液位測量儀表，專用線纜與外殼密封連接，可長期投入與變送器結構材料相兼容的液體中使用。用微機械加工技術制作的高靈敏
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)--2021智慧城市（成都）建筑產(chǎn)業(yè)展覽會
新物聯(lián)號：展會咨詢 2021-8-26 共有: 328 瀏覽
2021成都智慧城市建設產(chǎn)業(yè)博覽會將于2021年11月19-21日在成都西部國際博覽城舉辦。參展聯(lián)系：（微信同號）
2022杭州國際傳感器與微系統(tǒng)技術及應用展覽會
新物聯(lián)號：昶文展覽 2021-8-26 共有: 157 瀏覽
2022杭州國際傳感器與微系統(tǒng)技術及應用展覽會，將于2022年3月30日-4月1日在“杭州國際博覽中心”隆重舉行，本屆展會秉承著"創(chuàng)造客戶價值與引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展"的宗旨，強化以"采購商協(xié)約式邀請"為核心的買家組織手段，打造以展覽展示與貿易洽談為核心的實效活動體系，全力以赴打造高規(guī)格、品質高、高實效的交流貿易盛會！
2022中國（重慶）國際機器視覺技術及工業(yè)應用展覽會
新物聯(lián)號：昶文展覽 2021-8-26 共有: 113 瀏覽
近年來，機械視覺行業(yè)正以34%的比例快速增長。人們正逐步將焦點集中在機械視覺行業(yè)的更高價值區(qū)域。越來越多的中國機械視覺技術開發(fā)商希望能在行業(yè)內分一杯羹。
2022中國（重慶）國際嵌入式系統(tǒng)展覽會
新物聯(lián)號：昶文展覽 2021-8-26 共有: 140 瀏覽
重慶國際嵌入式系統(tǒng)展覽會將于2022年7月31-8月2日 重慶 ? 重慶國際博覽中心由上海昶文展覽服務有限公司主辦，30余行業(yè)協(xié)會及40多個國際使館商會的鼎力支持。將深度挖掘西部及周邊制造業(yè)市場需求，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，深度學習與AI人工智能技術在各行業(yè)開始應用，嵌入式技術的發(fā)展將備受矚目。以展示“智能化、自動化、信息化、數(shù)字化”等新技術新理念，匯聚來自世界各地科研及工業(yè)領域的專
2022重慶國際AGV小車暨智能倉儲應用技術展覽會
新物聯(lián)號：昶文展覽 2021-8-26 共有: 145 瀏覽
《中國制造2025》提出了實現(xiàn)中國從制造大國到制造強國的目標，本質上是要大力發(fā)展以先進制造業(yè)為基礎的實體經(jīng)濟，否則無法實現(xiàn)真正的大國崛起。而制造業(yè)轉型升級的關鍵點是智能工廠物流與智能供應鏈，智能化和自動化是降低全社會物流費用率的終極解決方案。國內企業(yè)在智能物流領域的技術積累較好，并且正在加速吸收國外先進技術，有望快速切入中高端市場、實現(xiàn)高速成長。工業(yè)4.0的核心組成部分——智能物流倉儲裝備行業(yè)將成
安森美(onsemi)將收購GT Advanced Technologies
新物聯(lián)號：科技前沿 2021-8-26 共有: 123 瀏覽
領先的智能電源和感知技術供應商安森美(onsemi，美國納斯達克股票代號：ON)和碳化硅 (SiC) 生產(chǎn)商GT Advanced Technologies ("GTAT") 于美國時間8月25日宣布已達成最終協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議，安森美將以4.15億美元現(xiàn)金收購GTAT。
SF6氣體泄漏監(jiān)測的重要意義
新物聯(lián)號：上海高傳電子 2021-8-26 共有: 193 瀏覽
SF6氣體泄漏監(jiān)測系統(tǒng)可實時監(jiān)測開關室內SF6濃度。當SF6濃度大于或等于1000ppm時，自動報警并啟動風機。
霍爾傳感器論文：霍爾傳感器綜合應用（畢業(yè)論文）.doc
開放型實驗報告
實驗名稱：
霍爾傳感器綜合應用
學 院：
專 業(yè)：
班級學號：
學生姓名：
實驗日期：
評 分：
教師簽名：
南昌航空大學開放型實驗報告
PAGE 1
1 實驗目的
（1）了解霍爾效應原理及其在電量、非電量測量中的應用概況；
（2）熟悉霍爾傳感器的工作原理及其性能；
（3）掌握開關型霍爾傳感器測量電機轉速的方法；
（4）掌握線性霍爾傳感器測量大電流的方法。
2 文獻綜述
2.1 霍爾傳感器的介紹
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應制作的一種磁敏傳感器。通俗的說就是一種能將磁信號轉換為電信號的輸入換能器，它的用途很廣, 是一 種很有前途的器件 。 我國 生產(chǎn)的s L 300o系列 集成開關式霍 爾效應傳感 器是 目前國際上較為先進的一 種開 關 式 磁 敏器件, 是無觸點 、 無磨議 的較理 想 的磁 電轉換器件，如圖1所示。此外，還有線性型霍爾傳感器，它由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量，如圖二所示。
a)結構 b)符號
圖1 開關型霍爾傳感器
a)結構 b)符號 c)外形
圖2 線性型霍爾傳感器
2.1.1 霍爾傳感器的
電流檢測有很多方法：如電流表直接測量法、電流-電壓轉換法（包括取樣電阻法、反饋電阻法）、電流-頻率轉換法、電流-磁場轉換法、電流互感器法等。電流表直接測量法對于串入電流表不方便或沒有適當量程的電流表的情況，是行不通的。在電流-電壓轉換法中取樣電阻法比較適合于測量較大的電流，而反饋電阻法比較適合測量小電流，但是同電流表直接測量法一樣，需要截斷電流回路。
2.
霍爾傳感器需要滿足特定的性能指標，如靈敏度，分辨率等。在開關和距離探測應用中需要的磁場強度在5到100mT之間，然而在存儲應用中需要的磁場強度僅在10UT到10MT之間。1A的直流導線表面就能產(chǎn)生約100UT的磁場。根據(jù)應用的不同，來確定霍爾傳感器的性能參數(shù)，進而選擇合適的霍爾傳感技術。例如高密度二進制磁性存儲就要求高的空間分辨率，線性磁性探測就不需要這樣。選擇霍爾傳感器的主要指標如下：
技術可能性評估
制造成本
應用環(huán)境
霍爾傳感器的幾何形狀
靈敏度，輸出信號參數(shù)
信噪比，磁場分辨率
線性度等等
2.
霍爾傳感器具有許多優(yōu)點，它們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。霍爾線性傳感器的精度高、線性度好；霍爾開關傳感器無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高（可達μm級）。其中取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍可以很寬，可達－55℃～150℃。基于上述優(yōu)點霍爾傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展應用大致分為直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，其中最具特色的當推是霍爾電流、電壓類傳感器變送器，它們已成為當今電子測量領域中應用最多的傳感器件之一，是測量控制電流、電壓的新一代工業(yè)用電量傳感器，是一種新型的高性能電氣隔離檢測元件，被廣泛用于電力、電子、交流變頻調速、逆變裝置、電子測量和開關電源等諸多領域以及逆變焊機，發(fā)電及輸變電設備，電氣傳動，數(shù)控機床等工業(yè)產(chǎn)品上，它正在逐步替代傳統(tǒng)的互感器和分流器，并具有精度高、線性好、頻帶寬、響應快、過載能力強和不損失測量電路能量等優(yōu)點。后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數(shù)、轉速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。其中諸如常見的在無刷電機、無損探傷，接近開關，齒輪轉速傳感器，角度傳感器以及微位移（壓力、振動、加速度、液位）傳感器等新興產(chǎn)業(yè)的應用發(fā)展。從事霍爾傳感器產(chǎn)業(yè)領域的廠家基地就如雨后春筍般的不斷涌現(xiàn)，這方面的人才搶奪競爭更是白熱化。就如霍爾電流電壓傳感器為例，華北有北京萊姆—北京森社（原北京701廠）—煙臺華冠—河北保定。東南有南京中旭科技和株洲寧波分所，華南有成都晶峰與河源雅達等，當然還有武漢華意，南京茶花、托肯，珠海澳特爾，深圳北疆等近幾年實力也越來越強，不容忽視。以上這些廠家規(guī)模或大或小，技術力量或強或弱，有的曾經(jīng)還是一脈相承，大家產(chǎn)品或多或少存在著某種相同，又各有各的特點，因而大家在應用領域的市場競爭日益激烈。另外以霍爾技術為核心的智能電量傳感器也已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈，四川維博—西安天立—深圳圣斯爾等，他們的產(chǎn)品多為電流電壓傳感器變送器數(shù)字電路處理，這必將成為霍爾傳感器在工業(yè)電量測控應用領域的新型發(fā)展應用。國際上的霍爾傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展以其智能化、集成化見長，它們正在逐漸的進入我國的市場，實際上在很多集約化領域，已隨處可見它們的身影。這些大公司的產(chǎn)品具有很大的競爭實力，對
霍爾傳感器論文：霍爾傳感器論文..doc
新疆農(nóng)業(yè)大學
機械交通學院課程論文
課程名稱：傳感器原理及工程應用
論文題目：霍爾傳感器的工作原理及實際應用
班 級：電氣102
姓 名：胡強
學 號：
指導教師：艾海提
霍爾傳感器的工作原理及實際運用
胡強
摘要：霍爾器件是一種磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用。霍爾器件以霍爾效應為其工作基礎。霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高（可達 μm 級）。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達－55℃～150℃。
關鍵詞：霍爾器件；霍爾效應；檢測；補償；
前言
因為霍爾器件的應用原理簡單，信號處理方便，器件本身又具有一系列的獨特優(yōu)點，使其應用組合千變萬化。作為一種磁場傳感器和磁電轉換的基礎器件，隨著人們對它的熟悉和了解，它們將象其他傳感器等基礎器件一樣，在各種信息采集和處理中發(fā)揮越來越重要的作用。所以各種功能的集成霍爾傳感器在工業(yè)、交通、通訊等領域的自動控制中得到了大量的應用. 如磁感應強度的測量、角度和位移的測量、周期和轉速的測量、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、車輛行程計量等。
1 霍爾效應及霍爾元件
如圖 1 所示，在一塊通電的半導體薄片上，加上和片子表面垂直的磁場B，在薄片的橫向兩側會出現(xiàn)一個電壓，如圖1 中的VH，這種現(xiàn)象就是霍爾效應， VH 稱為霍爾電壓。
（a）霍爾效應和霍爾元件
這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因為通電半導體片中的載流子在磁場產(chǎn)生的洛侖茲力的作用下，分別向片子橫向兩側偏轉和積聚，因而形成一個電場，稱作霍爾電場。霍爾電場產(chǎn)生的電場力和洛侖茲力相反，它阻礙載流子繼續(xù)堆積，直到霍爾電場力和洛侖茲力相等。這時，片子兩側建立起一個穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓。在片子上作四個電極，其中C1、C2 間通以工作電流I，C1、C2 稱為電流電極，C3、C4 間取出霍爾電壓VH，C3、C4 稱為敏感電極。將各個電極焊上引線，并將片子用塑料封裝起來，就形成了一個完整的霍爾元件（又稱霍爾片）。
霍爾元件可用多種半導體材料制作，如 Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP 以及多層半導體異質結構量子阱材料等等。
InSb 和 GaAs 霍爾元件輸出特性見圖 1(a)、圖 1(b).
（a）InSb 霍爾元件的輸出特性
(b)GaAs 霍爾元件的輸出特性
2 霍爾傳感器的工作原理
按照霍爾器件的功能可將它們分為:霍爾線性器件和霍爾開關器件。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數(shù)、轉速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。
霍爾線性電路, 它由霍爾元件、差分放大器和射極跟隨器組成。其輸出電壓和加在霍爾元件上的磁感強度B 成比例，它的功能框圖和輸出特性示于圖2 和圖3。
圖 2 霍爾線性電路的功能框圖
圖 3 霍爾線性電路UGN3501 的磁電轉換特性曲線
差動霍爾電路(雙霍爾電路)， 它的霍爾電壓發(fā)生器由一對相距2.5mm 的霍爾元件組成，其功能框圖見圖6。
圖 6 差動霍爾電路的工作原理圖
使用時在電路背面放置一塊永久磁體，當用鐵磁材料制成的齒輪從電路附近轉過時，一對霍爾片上產(chǎn)生的霍爾電壓相位相反，經(jīng)差分放大后，使器件靈敏度大為提高。用這種電路制成的汽車齒輪傳感器具有極優(yōu)的性能。
霍爾開關電路又稱霍爾數(shù)字電路，由穩(wěn)壓器、霍爾片、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級組成。由霍爾效應原理可知, 當霍爾片處于磁場中, 并在垂直于磁場的方向上通以電流時, 霍爾片上與電流和磁場垂直的方向上將會有霍爾電勢差V H=K B I輸出. 當通過霍爾片的電流恒定不變時, 改變磁場的大小, 可以改變霍爾電勢差V H.開關型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器 A、硅霍爾片B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E 五部分組成, 如圖1 所示. 從輸入端1 輸入電壓 VCC, 經(jīng)穩(wěn)壓器 A 穩(wěn)壓后加在硅霍爾片 B的兩端, 以提供恒定不變的工作電流. 在垂直于霍爾片的感應面方向施加磁場, 產(chǎn)生霍爾電勢差V H,該V H信號經(jīng)差分放大器C放大后送至施密特觸發(fā)器 D 整形. 當磁場達到“工作點”( 即 Bop) 時, 觸發(fā)器 D 輸出高電壓( 相對于地電位) , 使三極管E導通, 輸出端V
霍爾傳感器論文：霍爾傳感器論文
霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器,已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛的應用。本文簡要介紹其工作原理， 產(chǎn)品特性及其典型應用。霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高（可達μm級）。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達－55℃～150℃。 按照霍爾器件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件 和 霍爾開關器件 。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。 按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數(shù)、轉速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。 一 霍爾器件的工作原理在磁場作用下，通有電流的金屬片上產(chǎn)生一橫向電位差如圖1所示：這個電壓和磁場及控制電流成正比： VH＝K╳｜H╳IC｜式中VH為霍爾電壓，H為磁場，IC為控制電流，K為霍爾系數(shù)。在半導體中霍爾效應比金屬中顯著，故一般霍爾器件是采用半導體材料制作的。用霍爾器件，可以進行非接觸式電流測量，*，當電流通過一根長的直導線時，在導線周圍產(chǎn)生磁場，磁場的大小與流過導線的電流成正比，這一磁場可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進行檢測，由于磁場與霍爾器件的輸出有良好的線性關系，因此可利用霍爾器件測得的訊號大小，直接反應出電流的大小，即： I∞B∞VH其中I為通過導線的電流，B為導線通電流后產(chǎn)生的磁場，VH為霍爾器件在磁場B中產(chǎn)生的霍爾電壓、當選用適當比例系數(shù)時，可以表示為等式。霍爾傳感器就是根據(jù)這種工作原理制成的。 二 霍爾傳感器的應用1 霍爾接近傳感器和接近開關 在霍爾器件背后偏置一塊*磁體，并將它們和相應的處理電路裝在一個殼體內，做成一個探頭，將霍爾器件的輸入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來，構成如圖1所示的接近傳感器。它們的功能框見圖19。（a）為霍爾線性接近傳感器，（b）為霍爾接近開關。 圖1 霍爾接近傳感器的外形圖 a）霍爾線性接近傳感器 （b）霍爾接近開關 圖2 霍爾接近傳感器的功能框圖 霍爾線性接近傳感器主要用于黑色金屬的自控計數(shù)，黑色金屬的厚度檢測、距離檢測、齒輪數(shù)齒、轉速檢測、測速調速、缺口傳感、張力檢測、棉條均勻檢測、電磁量檢測、角度檢測等。 霍爾接近開關主要用于各種自動控制裝置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自動計數(shù)、各種計數(shù)、各種流程的自動銜接、液位控制、轉速檢測等等。3.2.7霍爾翼片開關 霍爾翼片開關就是利用遮斷工作方式的一種產(chǎn)品，它的外形如圖20所示，其內部結構及工作原理示于圖21。 圖3 霍爾翼片開關的外形圖 2 霍爾齒輪傳感器 如圖4所示,新一代的霍爾齒輪轉速傳感器，廣泛用于新一代的汽車智能發(fā)動機，作為點火定時用的速度傳感器，用于ABS（汽車防抱死制動系統(tǒng)）作為車速傳感器等。 在ABS中，速度傳感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意圖如圖23所示。圖中，1是車速齒輪傳感器；2是壓力調節(jié)器；3是控制器。在制動過程中，控制器3不斷接收來自車速齒輪傳感器1和車輪轉速相對應的脈沖信號并進行處理，得到車輛的滑移率和減速信號，按其控制邏輯及時準確地向制動壓力調節(jié)器2發(fā)出指令，調節(jié)器及時準確地作出響應，使制動氣室執(zhí)行充氣、保持或放氣指令，調節(jié)制動器的制動壓力，以防止車輪抱死，達到抗側滑、甩尾，提高制動安全及制動過程中的可駕馭性。在這個系統(tǒng)中，霍爾傳感器作為車輪轉速傳感器，是制動過程中的實時速度采集器，是ABS中的關鍵部件之一。 在汽車的新一代智能發(fā)動機中，用霍爾齒輪傳感器來檢測曲軸位置和活塞在汽缸中的運動速度，以提供更準確的點火時間，其作用是別的速度傳感器難以代替的，它具有如下許多新的優(yōu)點。 （1）相位精度高，可滿足0.4°曲軸角的要求，不需采用相位補償。 （2）可滿足0.05度曲軸角的熄火檢測要求。 （3）輸出為矩形波，幅度與車輛轉速無關。在電子控制單元中作進一步的傳感器信號調整時，會降低成本。 用齒輪傳感器，除可檢測轉速外，還可測出角度、角速度、流量、流速、旋轉方向等等。 圖4 霍爾速度傳感器的內部結構 1. 車輪速度傳感器2.壓力調節(jié)器3.電子控制器2. 圖4 ABS氣制動系統(tǒng)的工作原理示意圖 3 旋轉傳感器 按圖5所示的各種方法設置磁體，將它們和霍爾開關電路組合起來可以構成各種旋轉傳感器。霍爾電路通電后，磁體每經(jīng)過霍爾電路一次，便輸出一個電壓脈沖。 （a）徑向磁極（b）軸向磁極（c）遮斷式 圖5 旋轉傳感器磁體設置 由此，可對轉動物體實施轉數(shù)、轉速、角度、角速度等物理量的檢測。在轉軸上固定一個葉輪和磁體，用流體（氣體、液體）去推動葉輪轉動，便可構成流速、流量傳感器。在車輪轉軸上裝上磁體，在靠近磁體的位置上裝上霍爾開關電路，可制成車速表，里程表等等，這些應用的實例如圖25所示。 圖6的殼體內裝有一個帶磁體的葉輪，磁體旁裝有霍爾開關電路，被測流體從管道一端通入，推動葉輪帶動與之相連的磁體轉動，經(jīng)過霍爾器件時，電路輸出脈沖電壓，由脈沖的數(shù)目，可以得到流體的流速。若知管道的內徑，可由流速和管徑求得流量。霍爾電路由電纜35來供電和輸出。 圖6 霍爾流量計 由圖7可見，經(jīng)過簡單的信號轉換，便可得到數(shù)字顯示的車速。 利用鎖定型霍爾電路，不僅可檢測轉速，還可辨別旋轉方向，如圖27所示。 曲線1對應結構圖（a）,曲線2對應結構圖（b），曲線3對應結構圖（c）。 圖7 霍爾車速表的框圖 圖8 利用霍爾開關鎖定器進行方向和轉速測定 4 在大電流檢測中的應用 在冶金、化工、超導體的應用以及高能物理（例如可控核聚變）試驗裝置中都有許多超大型電流用電設備。用多霍爾探頭制成的電流傳感器來進行大電流的測量和控制，既可滿足測量準確的要求，又不引入插入損耗，還免除了像使用羅果勘斯基線圈法中需用的昂貴的測試裝置。圖9示出一種用于DⅢ－D托卡馬克中的霍爾電流傳感器裝置。采用這種霍爾電流傳感器，可檢測高達到300kA的電流。 圖9（a）為G－10安裝結構，中心為電流匯流排，（b）為電纜型多霍爾探頭，（c）為霍爾電壓放大電路。 （a）G10安裝結構（b）電纜型多霍爾探頭（c）霍爾電壓放大電路 圖9 多霍爾探頭大電流傳感器 圖10霍爾鉗形數(shù)字電流表線路示意圖 圖11霍爾功率計原理圖 （a）霍爾控制電路 （b）霍爾磁場電路 圖12霍爾三相功率變送器中的霍爾乘法器 圖13霍爾電度表功能框圖 圖14霍爾隔離放大器的功能框圖 5 霍爾位移傳感器 若令霍爾元件的工作電流保持不變，而使其在一個均勻梯度磁場中移動，它輸出的霍爾電壓VH值只由它在該磁場中的位移量Z來決定。圖15示出3種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)及其與霍爾器件組成的位移傳感器的輸出特性曲線，將它們固定在被測系統(tǒng)上，可構成霍爾微位移傳感器。從曲線可見，結構（b）在Z<2mm時，VH與Z有良好的線性關系，且分辨力可達1μm，結構（C）的靈敏度高，但工作距離較小。 圖15 幾種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)和幾種霍爾位移傳感器的靜態(tài)特性 用霍爾元件測量位移的優(yōu)點很多：慣性小、頻響快、工作可靠、壽命長。 以微位移檢測為基礎，可以構成壓力、應力、應變、機械振動、加速度、重量、稱重等霍爾傳感器。 6 霍爾壓力傳感器 霍爾壓力傳感器由彈性元件，磁系統(tǒng)和霍爾元件等部分組成，如圖16所示。在圖16中，（a）的彈性元件為膜盒，（b）為彈簧片，（c）為波紋管。磁系統(tǒng)用能構成均勻梯度磁場的復合系統(tǒng)，如圖29中的（a）、（b），也可采用單一磁體，如（c）。加上壓力后，使磁系統(tǒng)和霍爾元件間產(chǎn)生相對位移，改變作用到霍爾元件上的磁場，從而改變它的輸出電壓VH。由事先校準的p～f（VH）曲線即可得到被測壓力p的值。 圖16 幾種霍爾壓力傳感器的構成原理 7 霍爾加速度傳感器 圖17示出霍爾加速度傳感器的結構原理和靜態(tài)特性曲線。在盒體的O點上固定均質彈簧片S,片S的中部U處裝一慣性塊M，片S的末端b處固定測量位移的霍爾元件H，H的上下方裝上一對永磁體，它們同極性相對安裝。盒體固定在被測對象上，當它們與被測對象一起作垂直向上的加速運動時，慣性塊在慣性力的作用下使霍爾元件H產(chǎn)生一個相對盒體的位移，產(chǎn)生霍爾電壓VH的變化。可從VH與加速度的關系曲線上求得加速度。 圖17 霍爾加速度傳感器的結構及其靜態(tài)特性 三 小結目前霍爾傳感器已從分立元件發(fā)展到了集成電路的階段，正越來越受到人們的重視，應用日益廣泛。
