霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器。
在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I,并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,則在垂直于電流和磁場的方向上,將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓。
霍爾傳感器根據(jù)霍爾效應(yīng),人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件,它具有對磁場敏感,結(jié)構(gòu)簡單,體積小,頻率響應(yīng)寬,輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點,因此,在測量,自動化,計算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。
�。ㄒ唬┚性型霍爾傳感器由霍爾元件,線性放大器和射極跟隨器組成,它輸出模擬量。
(二)開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器,霍爾元件,差分放大器,斯密特觸發(fā)器和輸出級組成,它輸出數(shù)字量。
霍爾發(fā)現(xiàn),它定義了磁場和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系,這種效應(yīng)和傳統(tǒng)的感應(yīng)效果完全不同,當(dāng)電流通過一個位于磁場中的導(dǎo)體的時候,磁場會對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個垂直于電子運動方向上的的作用力,從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電壓差。
霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)將一次大電流變換為二次微小電壓信號的傳感器,實際設(shè)計的霍爾傳感器往往通過運算放大器等電路,將微弱的電壓信號放大為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號。
后人為了提高傳感器性能,又稍作了改造,就是利用一個補(bǔ)償繞組產(chǎn)生磁場,通過閉環(huán)控制,使其與被測電流產(chǎn)生的磁場大小相等,方向相反,達(dá)到互相抵消的效果,此時,補(bǔ)償繞組中的電流正比與被測電流的大小,這種傳感器,被稱為【閉環(huán)式或磁平衡式霍爾電流傳感器】。 |