霍尔电流传感器

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霍尔传感器的分类及工作原理

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霍尔传感器的分类及工作原理

发布日期:2021-04-16 作者:启东双赢电子科技有限公司 点击:

    霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔器件,广泛地应用于工业自动化技术、检 测技术及信息处理等方面。


    霍尔器件分为: 霍尔元件和霍尔集成电路两大类,前者是一 个简单的霍尔片,使用时常常需要将获得的霍尔电压进行放大。后者将霍尔片和它的信号处理电路集成在同一个芯片上。霍尔集成电路是随着半导体集成电路工业的发展近20年才出现的产品,但因它体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高,耐震动,不怕灰 尘、油污污染,成本低等优点,使其得到了广泛的应用。霍尔集成电路有很多其他称呼,如:霍尔效应集成电路,霍尔效应传感集成电路,霍尔传感器,霍尔电路,霍尔IC。Hall有时也被翻译成霍耳,所以也可称霍耳集 成电路等。以下简称霍尔IC。


    霍尔IC通常按输出信号类型分为数字霍尔IC和线性霍尔IC。数字霍尔IC通过外部磁场的强弱控制输出导通或关断,类似开关的作用,因此常称为开关型霍尔IC。线性霍尔IC输出为模拟信号,输出电压与外部磁场的强弱通常成线性关系。


    经常被称为开关霍尔IC、霍尔开关、霍尔效应开关。施加的磁感应强度B超过工作点时,输出导通, 输出由高变低。当磁感应强度减弱低于释放点或撤除时,输出 关断, 输出由低变高。单极型霍尔IC在上电过程中如果外部磁场大于BOP,输出初始状态将 为导通。相反,如上电过程中外部磁场小于BOP,输出初始状态将为关断。上电状态可确定是单极型霍尔IC的一个重要特性。


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    线性霍尔 IC:输出为模拟信号,输出电平在一定的范围类与外加磁场成线性关系,称为线性磁场范围。外加磁场超出线性磁场范围,将不再成线性关系,直至输出饱和,有较低输出饱和电压和较高输出饱和电压。


    以上是简单常用的霍尔IC,除了这些,近几年还出现了一些集成度高、功能复杂的专用霍尔IC,如差分霍尔IC(双霍尔IC),集成ADC、DAC 和信号处理电路的旋转位置传感器、三轴位置传感器,集成了电机控制和驱动电路的无刷电机驱动芯片。此外,利用霍尔原理设计的电流传感器IC也是霍尔IC的一大类别。随着手机、笔记本电脑、DV等便携式设备的普及,对霍尔IC的功耗提出要求,由此产生了一类新的霍尔IC—微功耗霍尔IC。它是数字霍尔 IC 按功耗单独分出的一类,其内部 采用休眠机制降低功耗,平均功耗可以达到uA极。

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