霍尔效应传感器

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带有霍尔效应传感器的控制端

霍尔效应传感器也称霍尔传感器,是一个换能器,将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器首先是用来测磁场的,此外还可以被用来测量产生和影响磁场的物理量[1],例如,被用于接近开关[2],霍尔乘法器,位置测量,转速测量,和电流测量设备[3]

其最简单的形式是,传感器作为一个模拟换能器,直接返回一个电压。[4]

在已知磁场下,其距霍尔盘的距离是可以被设定的。使用多组传感器,磁铁的相关位置可被推断出。

通过导体的电流会产生一个随电流变化的磁场,并且霍尔效应传感器可以在不干扰电流情况下而测量电流。典型的为,将其和绕组磁芯或在被测导体旁的永磁体合成一体。

通常,霍尔效应传感器和电路相连,从而允许设备以數位(开/关)模式操作,在这种情况下可以被称为开关[5]。工业中常见的设备,例如气缸,也被用于日常设备中;如一些打印机使用他们来监测缺纸和敞盖的情况。当键盘被要求高可靠性时,也被应用于键盘中。

一个轮上的两个磁铁经过霍尔效应传感器

霍尔效应传感器通常被用于计量车轮和轴的速度,例如在内燃机点火定时(正時)或转速表[6]。其在无刷直流电动机的使用,用来检测永磁铁的位置。图示中的轮子,带有两个等距的磁铁,传感器上的电压在一个周期内将两次达到峰值。此设置通常被用来校准磁盘驱动的速率。

霍尔探头[编辑]

霍尔探头使用铟的化合物晶体,如锑化铟。晶体大小为5平方毫米左右,置于铝基上,通过封装成为探头。晶体平面垂直于探头底侧,底侧由非铁磁材料制成,以避免自身影响磁场。引线自晶体出发,穿过底侧,进入到电路模块。

把探头置于磁场中,当电流流经晶体时,载流子受洛伦兹力作用出现偏转导致载流子在晶体上的分布不均匀,晶体两端的铝基上因此可以探测到霍尔电压。

霍尔探头可以测量微弱的地球磁场。霍尔探测器首先需要根据已知磁场强度进行调校。然后,探头需要以适当方向放置以使地磁场磁流线直接穿过它。然后再以反方向放置,所读出的流密度是地球磁流密度的两倍。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 陈非凡. 工程测试技术. 清华大学出版社. 2006. 256. ISBN 7302120447. 
  2. ^ 徐洁. 检测技术与仪器. 清华大学出版社. 2004. 35. ISBN 7302076375. 
  3. ^ 张洪润,张亚凡. 传感技术与应用教程. 清华大学出版社. 2005. 219. ISBN 730210476X. 
  4. ^ 奥沙利文,依葛. 交互式系统原理与设计/Physical computing. 清华大学出版社. 2006. 190. ISBN 7302127050. 
  5. ^ 张洪润,张亚凡. 传感技术与应用教程. 清华大学出版社. 2005. 221. ISBN 730210476X. 
  6. ^ 张洪润,张亚凡. 传感技术与应用教程. 清华大学出版社. 2005. 222. ISBN 730210476X.