ＯＸＵＥＷＥＮＣＵＩ 懿圈Ｏｙ 霍尔传感器 —ｌ石家庄科技工程技术学院 黄军霞易志斌任 亮 陈会敏 摘要：霍尔传感器是根据霍尔效应制 是与曰的关系，霍尔传感器的应用可分为 小成正比。一次侧电流方向改变输出极性 作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效 下述两个方面： 也改变，所以可以测量交流电和直流电， 应的一种。利用霍尔效应制成的各种霍尔 （１）利用 与，的关系。 对波形也没有特别的要求：适用频率范围 元件，广泛地应用于工业自动化技术、检 当磁场恒定时，在一定温度下，霍尔 也较宽。一般应用在电子电路，如变频器 测技术及信息处理等方面。 电压Ｕ 与控制电流，成很好的线性关系， 上。交流互感器只能够测量交流，而且频 关键词：霍尔效应霍尔传感器霍 利用这一特性，霍尔元件可用于直接测量 率必须是额定频率，如５０ Ｈｚ互感器测量 尔元件 电流，也可用于测量能转换为电流的其他 ６０ Ｈｚ误差比较大，输出信号不能够直接 一、霍尔效应 物理量。 进电子检测电路。 在半导体薄 （２）利用Ｕ 与日的关系。 五、使用事项 片两端通以控制 如果保持霍尔元件的激励电流不变， １．为了得到较好的动态特性 和灵敏 电流，，并在薄片 而让它在均匀梯度的磁场中移动时，则其 度，必须注意原边线圈和副边线圈的耦 的垂直方向施加 输出的霍尔电压就取决于它在磁场中的 合，要耦合得好，最好用单根导线且导线 磁感应强度为Ｂ 位置。利用这一原理可以测量微位移和可 完全填满霍尔传感器模块孔径。 的匀强磁场，如 转换为微位移的其他量，如压力、加速度、 ２．使用中当大的直流电流流过传感 图所示，则在垂直于电流和磁场的方向 振动等。 器原边线圈，且次级电路没有接通电源稳 上，将产生电势差Ｕ ，这一现象是霍尔 ２．依据输入与输出的关系霍尔传感 压器或副边开路，则其磁路被磁化，而产 （Ａ．Ｈ．Ｈａｌｌ，１８５５－－１９３８）于１８７９年在研 器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传 生剩磁，影响测量精度（故使用时要先接 究金属的导电机构时发现的，故称为霍 感器两种。霍尔传感器也可分为开环原理 通电源和测量端），发生这种情况时，要先 尔效应。后来发现半导体、导电流体等也 和闭环原理。开环也就是开关型，闭环就 进行退磁处理。其方法是次边电路不加电 有这种效应，而半导体的霍尔效应比金 是线性型的。 源，而在原边线圈中通一同样等级大小的 属强得多。 （１）线性型霍尔传感器由霍尔元件、 交流电流并逐渐减小其值。 霍尔效应是磁电效应的一种，其产生 线性放大器和射极跟随器组成，它输出模 ３．在大多数场合，霍尔传感器都具有 是由于电荷受磁场中洛伦兹力作用的结 拟量。主要用于一些物理量的测量。例如： 很强的抗外磁场干扰能力，一般在距离模 果。霍尔效应中产生的电势差被称为霍尔 电流传感器、位移测量。 块５～１０ Ｃｍ之间存在一个两倍于工作电 电压，半导体薄片称为霍尔元件。 （２）开关型霍尔传感器由稳压器、霍 流的电流所产生的磁场干扰是可以忽略 二、霍尔传感器 尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输 的，但当有更强的磁场干扰时，要采取适 利用霍尔效应实现磁电转换的传感 出级组成，它输出数字量。主要用于测转 当的措施来解决。通常方法有：①调整模 器称为霍尔传感器，它有几个基本组成部 数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知 块方向，使外磁场对模块的影响最小：② 分：霍尔元件、加于激励电极两端的激励电 器、报警器、自动控制电路等。 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩； 源、与霍尔电极输出端相连的测量电路、产 四、霍尔传感器的优点 ③选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模 生某种具有磁场特性的装置。它具有对磁 霍尔传感器，直流和交变电流都可以 块电源维修。 场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输 测量，普通电流互感器只能测量交变电 ４．测量的最佳精度是在额定值下得 出电压变化大和使用寿命长等优点。 流，普通电流互感器使用时，二次侧不能 到的，当被测电流远低于额定值时，要获 三、霍尔传感器的应用 开路，霍尔电流传感器可以开路。霍尔电 得最佳精度，原边可使用多匝，另外，原边 １．依据霍尔传感器是利用 与，还 流传感器输出电压与流过～次侧电流大 馈线温度不应超过８０ｃＣ。
