霍爾效應傳感器

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帶有霍爾效應傳感器的控制端

霍爾效應傳感器也稱霍爾傳感器,是一個換能器,將變化的磁場轉化為輸出電壓的變化。霍爾傳感器首先是用來測磁場的,此外還可以被用來測量產生和影響磁場的物理量[1],例如,被用於接近開關[2],霍爾乘法器,位置測量,轉速測量,和電流測量設備[3]

其最簡單的形式是,傳感器作為一個模擬換能器,直接返回一個電壓。[4]

在已知磁場下,其距霍爾盤的距離是可以被設定的。使用多組傳感器,磁鐵的相關位置可被推斷出。

通過導體的電流會產生一個隨電流變化的磁場,並且霍爾效應傳感器可以在不干擾電流情況下而測量電流。典型的為,將其和繞組磁芯或在被測導體旁的永磁體合成一體。

通常,霍爾效應傳感器和電路相連,從而允許設備以數位(開/關)模式操作,在這種情況下可以被稱為開關[5]。工業中常見的設備,例如氣缸,也被用於日常設備中;如一些印表機使用他們來監測缺紙和敞蓋的情況。當鍵盤被要求高可靠性時,也被應用於鍵盤中。

一個輪上的兩個磁鐵經過霍爾效應傳感器

霍爾效應傳感器通常被用於計量車輪和軸的速度,例如在內燃機點火定時(正時)或轉速表[6]。其在無刷直流電動機的使用,用來檢測永磁鐵的位置。圖示中的輪子,帶有兩個等距的磁鐵,傳感器上的電壓在一個周期內將兩次達到峰值。此設置通常被用來校準磁碟驅動的速率。

霍爾探頭[編輯]

霍爾探頭使用銦的化合物晶體,如銻化銦。晶體大小為5平方毫米左右,置於鋁基上,通過封裝成為探頭。晶體平面垂直於探頭底側,底側由非鐵磁材料製成,以避免自身影響磁場。引線自晶體出發,穿過底側,進入到電路模塊。

把探頭置於磁場中,當電流流經晶體時,載流子受洛倫茲力作用出現偏轉導致載流子在晶體上的分布不均勻,晶體兩端的鋁基上因此可以探測到霍爾電壓。

霍爾探頭可以測量微弱的地球磁場。霍爾探測器首先需要根據已知磁場強度進行調校。然後,探頭需要以適當方向放置以使地磁場磁流線直接穿過它。然後再以反方向放置,所讀出的流密度是地球磁流密度的兩倍。

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 陳非凡. 工程測試技術. 清華大學出版社. 2006: 256. ISBN 7302120447. 
  2. ^ 徐潔. 檢測技術與儀器. 清華大學出版社. 2004: 35. ISBN 7302076375. 
  3. ^ 張洪潤,張亞凡. 傳感技術與應用教程. 清華大學出版社. 2005: 219. ISBN 730210476X. 
  4. ^ 奧沙利文,依葛. 交互式系統原理與設計/Physical computing. 清華大學出版社. 2006: 190. ISBN 7302127050. 
  5. ^ 張洪潤,張亞凡. 傳感技術與應用教程. 清華大學出版社. 2005: 221. ISBN 730210476X. 
  6. ^ 張洪潤,張亞凡. 傳感技術與應用教程. 清華大學出版社. 2005: 222. ISBN 730210476X.