霍尔传感器是使用最为广泛的传感器产品之一。
01 霍尔效应是什么
霍尔效应是电磁效应的一种，属于最常见的测量磁场的方法。这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall)于1879年研究金属的导电机制时发现的。
霍尔效应是指当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中，这种偏转导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。
02 霍尔传感器是什么
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，可以将变化的磁场转化为输出电压。
03 霍尔传感器的工作原理
磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。
霍尔电压和磁场强度成正相关，磁场越强则电压越高。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。
若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。
霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。
04 霍尔传感器的主要特性参数有哪些
偏移电流、线性度与精度
偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成。
线性度指输出信号（副边电流IS）与输入信号（原边电流IP）在测量范围内成正比的程度。
电流传感器的精度取决于标准额定电流。评定传感器精度时还必须考虑偏移电流、线性度、温度漂移的影响。
输入电阻R
霍尔传感器元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值从几欧到几百欧，视不同型号的元件而定，温度升高，输入电阻变小，从而使输入电流变大，最终引起霍尔传感器电势变化。为了减少这种影响，最好采用恒流源作为激励源。
输出电阻R
两个霍尔传感器电势输出端之间的电阻称为输出电阻，它的数位与输入电阻同一数量级，它也随温度改变。
最大激励电流I
由于霍尔传感器电势随激励电流的增大而增大，故在应用中总希望选用较大的激励电流。但激励电流增大，霍尔元件的功耗随之增大，元件的温度升高，从而引起霍尔传感器屯势的温漂增大。因此每种型号的几件均规定了相应的最大激励电流，它的数值从几毫安至几百毫安。
灵敏度K
灵敏度KH=EH/IB，它的数值约为10MV(MA.T)左右。
最大磁感应强度BM
磁感应强度超过BM时，霍尔传感器电势的非线性误差将明显增大。
个等位电势
在额定激励电流F，当外加磁场为零时，它是由于4个屯极的几何尺寸不对称引起的误差。
霍尔传感器屯势温度系数
6M的数值一般为零点，霍尔传感器输出端之间的开路电压称为不等位电势。使用时多采用电桥法来补偿不等位电势。在一定磁感应强度和激励电流的作用下，温度每变化1摄氏度时，霍尔传感器电势变化的百分数弱为霍尔传感器电势温度系数，它与霍尔传感器元件的材料有关。
05 霍尔传感器的优点
霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如:直流、交流、脉冲波形等，甚至可进行瞬态峰值的测量，副边电流忠实地反应原边电流的波形。原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms。
精度高:在工作温度区内精度优于1%，适合于任何波形的测量。
线性度好:优于0.1%。
宽带宽:高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs;但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。
测量范围广:霍尔传感器为系列产品，电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。
霍尔传感器还具有结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，耐震动，不怕灰尘，油污、水汽以及盐雾的污染或腐蚀等物理特性。
06 霍尔传感器的作用
位移测量
两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点。当霍尔传感器在Z轴上作△Z位移时，传感器有一个电压输出，电压大小与位移大小成正比。
力测量
如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，按这一原理可制成的力传感器。
角速度测量
在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数(计数器)，若接入频率计，便可测出转速。
线速度测量
如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。
07 霍尔传感器的分类有哪些
霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
08 霍尔传感器的应用领域
霍尔传感器被广泛应用到工业、汽车业、电脑、手机以及新兴消费电子领域，在工程测量转动速度和其他机械上的自动化应用中也发挥着重要作用。
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