【導讀】cichuanganqishinenggoujiancehefenxiyoucitiehuodianliuchanshengdecichangdeshebei。tamenkeyongyubutongleixingdeyingyong
，liruganyingcichangweizhihejiaodudebianhua，ganyingcichangqiangduhuofangxiangdebianhuadeng。

什麼是磁傳感器？

磁性傳感器

cichuanganqishinenggoujiancehefenxiyoucitiehuodianliuchanshengdecichangdeshebei。tamenkeyongyubutongleixingdeyingyong，liruganyingcichangweizhihejiaodudebianhua
，ganyingcichangqiangduhuofangxiangdebianhuadeng。

有多種類型的磁傳感器
，例如用於檢測磁場強度變化的霍爾效應傳感器（霍爾開關、線性霍爾傳感器等）
，用於檢測磁場方向變化的磁阻傳感器、用於檢測磁場角度變化的角度傳感器

、3D 霍爾傳感器以及磁性速度傳感器。霍爾效應傳感器被廣泛應用於接近傳感器、位置和速度測量等領域。它們甚至用於計算機打印機、氣缸、計算機鍵盤等。

磁傳感器通常是一種固態器件，由於其高精度和準確度高

、操作少
、維護成本相對較低、設計緊湊等特點，如今需求量很大。例如，工業應用是可用的，密封的霍爾效應器件是防水的
，並且其製造方式也可以抵抗任何振動。

磁傳感器廣泛用於汽車係統
，特別是用於分析汽車座椅、安全帶的位置和用於控製安全氣囊係統以及用於檢測車輪轉速以用於防抱死製動係統（ABS）。

霍爾效應傳感器

霍爾效應傳感器是磁傳感器，其輸出取決於磁傳感器周圍的磁場或磁通量密度。

●   “霍爾”這個詞來自第一次發現這種霍爾效應的 Edwin Hall 博士。

●   如果存在垂直於電流通過的物體的外部磁場
，則會在垂直於磁場和電流的方向上產生電動勢。

什麼是霍爾電壓 ？

如ru果guo在zai磁ci傳chuan感gan器qi中zhong施shi加jia外wai部bu磁ci場chang，它ta就jiu會hui被bei激ji活huo。霍huo爾er效xiao應ying傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu電dian壓ya與yu通tong過guo的de施shi加jia磁ci場chang強qiang度du成cheng正zheng比bi。在zai外wai場chang超chao過guo特te定ding的de磁ci通tong密mi度du閾yu值zhi後hou，會hui產chan生sheng輸shu出chu電dian壓ya，通tong常chang稱cheng為wei霍huo爾er電dian壓ya（VH）。

霍爾係數

霍爾係數RH的單位通常以m3/C, or Ω·cm/G 表示。

霍爾效應傳感器的構造：

霍爾效應傳感器通常由一塊矩形半導體組成，例如銦銻 (InSb) 或砷化镓 (GaAs)，稱為霍爾探頭，安裝在 鋁板上並完全覆蓋在探頭內部。由非磁性材料製成的探針柄與探針頭連接，使得半導體矩形板的平麵垂直於探針柄。

當設備被激活時，電流會持續流過半導體。如果外部磁場線與探頭成直角
，使得磁場線穿過探頭傳感器的直角
，則會產生稱為“霍爾效應”電壓的電壓
，並且設備會提供讀數外場的磁通密度 (B)。

霍爾效應傳感器的符號：

什麼是霍爾效應傳感器？

霍爾效應傳感器的工作原理

●   霍爾效應傳感器的工作主要是由於洛倫茲力的影響（它是帶電粒子由於電場或磁場而受到的力，即簡單的電磁場）。

●   在zai存cun在zai足zu夠gou大da小xiao的de現xian有you外wai部bu磁ci場chang的de情qing況kuang下xia，半ban導dao體ti板ban中zhong的de電dian子zi被bei偏pian轉zhuan向xiang板ban的de一yi個ge邊bian緣yuan，即ji，由you於yu作zuo用yong在zai它ta們men上shang的de洛luo倫lun茲zi力li，空kong穴xue和he電dian子zi向xiang板ban的de任ren一yi側ce移yi動dong。

●   為wei此ci，半ban導dao體ti的de一yi側ce帶dai負fu電dian
，而er另ling一yi側ce則ze帶dai正zheng電dian。由you於yu在zai這zhe兩liang側ce積ji累lei了le相xiang反fan的de電dian荷he

，這zhe會hui在zai矩ju形xing板ban的de兩liang側ce產chan生sheng電dian壓ya梯ti度du。該gai電dian壓ya稱cheng為wei霍huo爾er電dian壓ya (V H )
，通過使用外部磁場產生這種可測量的霍爾電壓的效果稱為霍爾效應。

●   weilechanshengdianweichayichanshengkeceliangdedianya，waibucichangxianbixuyudianliuliuguopingbandepingmianchengzhijiao。ciwai，yingweihuoerxiaoyingchuanganqitigongzhengquedejixingyishiqigongzuo。

霍爾效應傳感器工作

●   當(dang)電(dian)子(zi)和(he)空(kong)穴(xue)相(xiang)互(hu)遠(yuan)離(li)時(shi)，會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)位(wei)梯(ti)度(du)，並(bing)且(qie)分(fen)離(li)會(hui)增(zeng)加(jia)，直(zhi)到(dao)電(dian)場(chang)產(chan)生(sheng)的(de)力(li)與(yu)磁(ci)場(chang)產(chan)生(sheng)的(de)力(li)相(xiang)平(ping)衡(heng)。當(dang)兩(liang)個(ge)力(li)相(xiang)互(hu)平(ping)衡(heng)時(shi)
，電(dian)流(liu)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)，並(bing)且(qie)在(zai)該(gai)點(dian)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)並(bing)根(gen)據(ju)該(gai)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du) (B) 已計算出來。                      

●   如(ru)果(guo)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)與(yu)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du)成(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi)，則(ze)稱(cheng)其(qi)為(wei)線(xian)性(xing)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)，如(ru)果(guo)在(zai)不(bu)同(tong)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du)下(xia)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)有(you)急(ji)劇(ju)下(xia)降(jiang)
，則(ze)稱(cheng)為(wei)閾(yu)值(zhi)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

●   我(wo)們(men)聽(ting)說(shuo)過(guo)感(gan)應(ying)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)，它(ta)會(hui)響(xiang)應(ying)變(bian)化(hua)的(de)磁(ci)場(chang)，因(yin)為(wei)它(ta)會(hui)在(zai)線(xian)圈(quan)中(zhong)感(gan)應(ying)出(chu)電(dian)流(liu)，從(cong)而(er)在(zai)其(qi)輸(shu)出(chu)中(zhong)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya)。因(yin)此(ci)，電(dian)感(gan)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)能(neng)檢(jian)測(ce)靜(jing)態(tai)（不變）磁場，而霍爾效應傳感器可以檢測變化和不變的磁場。

●   霍爾效應傳感器可以提供有關用於產生電壓的磁極類型以及外部磁通密度 (B) 大小的信息。使用一組傳感器，我們可以找到所使用的外部磁鐵的相對位置。

●   霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)通(tong)常(chang)非(fei)常(chang)小(xiao)，即(ji)使(shi)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)施(shi)加(jia)強(qiang)外(wai)部(bu)磁(ci)場(chang)時(shi)也(ye)隻(zhi)有(you)幾(ji)微(wei)伏(fu)。因(yin)此(ci)
，大(da)多(duo)數(shu)市(shi)售(shou)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)都(dou)內(nei)置(zhi)有(you)直(zhi)流(liu)放(fang)大(da)器(qi)和(he)穩(wen)壓(ya)器(qi)

，以(yi)提(ti)高(gao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)度(du)。

模擬和數字霍爾效應傳感器

霍爾效應傳感器的輸出可以是線性（模擬）或數字。線性霍爾效應傳感器的輸出與外部磁場成正比，即通過傳感器的磁通量密度取自差分運算放大器的輸出。霍爾效應線性（模擬）傳感器具有隨外部磁場強度變化而變化的連續電壓輸出。

霍爾效應傳感器公式：

線性霍爾效應傳感器的輸出可以表示為：

在霍爾效應的情況下，數字傳感器的輸出取自 OPAMP 的輸出
，而 OPAMP 又(you)與(yu)具(ju)有(you)內(nei)置(zhi)滯(zhi)後(hou)功(gong)能(neng)的(de)施(shi)密(mi)特(te)觸(chu)發(fa)器(qi)相(xiang)連(lian)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)了(le)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)振(zhen)蕩(dang)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，隻(zhi)有(you)當(dang)外(wai)部(bu)場(chang)強(qiang)高(gao)於(yu)設(she)備(bei)中(zhong)的(de)特(te)定(ding)值(zhi)時(shi)，設(she)備(bei)才(cai)會(hui)從(cong)關(guan)閉(bi)狀(zhuang)態(tai)切(qie)換(huan)到(dao)開(kai)啟(qi)狀(zhuang)態(tai)。

霍爾效應傳感器類型：

根據它們運行所需的外部磁極的類型，霍爾效應傳感器有兩種類型。

1、雙極

2、單極

使(shi)用(yong)單(dan)個(ge)磁(ci)鐵(tie)的(de)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)兩(liang)種(zhong)傳(chuan)感(gan)配(pei)置(zhi)是(shi)正(zheng)麵(mian)檢(jian)測(ce)和(he)側(ce)向(xiang)檢(jian)測(ce)。在(zai)側(ce)向(xiang)檢(jian)測(ce)中(zhong)，需(xu)要(yao)在(zai)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)元(yuan)件(jian)的(de)正(zheng)麵(mian)側(ce)向(xiang)移(yi)動(dong)磁(ci)鐵(tie)。在(zai)正(zheng)麵(mian)檢(jian)測(ce)中(zhong)，磁(ci)鐵(tie)以(yi)垂(chui)直(zhi)於(yu)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)平(ping)麵(mian)的(de)方(fang)式(shi)朝(chao)向(xiang)和(he)遠(yuan)離(li)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)移(yi)動(dong)。

霍爾效應傳感器的應用：

●   位置傳感器： 在開/關模式下工作時，即具有數字輸出，檢測磁性材料的出現是霍爾效應傳感器的重要工業應用之一。

●   直流變壓器： 霍爾效應傳感器用於測量直流磁通量，從而可以計算出直流電流。

●   鍵盤開關： 對於某些計算機鍵盤，正在使用霍爾效應開關。但由於其成本相對較高，其高可靠性僅限於航空航天和軍事領域。

●   油位指示器： 霍爾效應傳感器使用位置感應來感應浮動元件的位置，並用作汽車油位指示器。

●   電動跑步機： 霍huo爾er傳chuan感gan器qi在zai這zhe裏li用yong於yu速su度du傳chuan感gan器qi，也ye用yong於yu因yin意yi外wai跌die倒dao而er導dao致zhi的de緊jin急ji停ting止zhi。跑pao步bu機ji中zhong使shi用yong者zhe的de腰yao帶dai與yu拉la繩sheng相xiang連lian，而er拉la繩sheng又you與yu磁ci鐵tie相xiang連lian。如ru果guo用yong戶hu不bu小xiao心xin跌die倒dao，磁ci鐵tie會hui脫tuo落luo
，電dian源yuan會hui中zhong斷duan，機ji器qi會hui停ting止zhi。

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