隨著電子技術(shù)和自動化的不斷發(fā)展，其高新技術(shù)在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，傳感器技術(shù)作為常見的自動化技術(shù)之一，幾乎每個工控設(shè)備都在用，我們也對其再熟悉不過了。近年來，以非工頻、非正弦為主要特征的變頻電量的測量需求越來越大，由于電磁式互感器的頻率適用范圍較窄，相比之下，霍爾電壓、電流傳感器的適用頻帶較寬，且可以用于直流測量，其市場前景廣闊。

那么到底霍爾效應(yīng)傳感器到底是怎樣一個存在呢？

霍爾效應(yīng)-概念

在磁感應(yīng)強度為B的磁場中放置電導(dǎo)體，使電導(dǎo)體垂直于電磁場。當(dāng)電流I通過電導(dǎo)體時，就會在同時垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生電勢差EH ，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)（Hall effect）

磁感應(yīng)強度B=0:                          磁感應(yīng)強度B：

  

作用于導(dǎo)體的磁感應(yīng)強度B越大,電勢差EH就越大。其表達(dá)式為： EH =KHIB

霍爾效應(yīng)-工作原理

  

霍爾效應(yīng)-特點

1.霍爾器件是一種磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。
2.霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
3.霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高（可達(dá)μm級）。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達(dá)－55℃～150℃。

  

霍爾效應(yīng)-輸出特性

線性型霍爾傳感器的特性輸出電壓與外加磁場強度呈線性關(guān)系，如圖3所示，可見，在B1～B2的磁感應(yīng)強度范圍內(nèi)有較好的線性度,磁感應(yīng)強度超出此范圍時則呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。

  

開關(guān)霍爾輸出特性

如圖所示，其中BOP為工作點“開”的磁感應(yīng)強度，BRP為釋放點“關(guān)”的磁感應(yīng)強度當(dāng)外加的磁感應(yīng)強度。超過動作點Bop時，傳感器輸出低電平，當(dāng)磁感應(yīng)強度降到動作點Bop以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點BRP時，傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖健?/span>Bop與BRP之間的滯后使開關(guān)動作更為可靠。

霍爾效應(yīng)-應(yīng)用

霍爾傳感器是由霍爾器件與磁鐵配合使用，霍爾傳感器主要是感應(yīng)磁力，按其輸出特性分：有線性輸出，脈沖輸出，開關(guān)量輸出，霍爾傳感器工作電壓范圍廣，工作溫度范圍廣，可靠性高，防塵，防水，防震，體積小。利用霍爾效應(yīng)，可以制作開關(guān)傳感器及線性傳感器。開關(guān)型霍爾傳感器廣泛應(yīng)用于位置、位移及轉(zhuǎn)速測量，線性型霍爾傳感器廣泛應(yīng)用于磁場及電流、電壓的測量。

應(yīng)用舉例

  

  

變速箱轉(zhuǎn)速檢測

檢測原理圖如下：

  

等效原理圖如下：

  

在齒輪旋轉(zhuǎn)的過程中，霍爾元件所處的磁場會發(fā)生變化，磁通密度也隨之發(fā)生變化，進而引起霍爾電壓變化，如下圖：

  

鉗形表測量直流電流

我們常常使用的鉗形表，測量直流時，基本都是用的霍爾效應(yīng)來進行測量。

  

其等效原理圖如下圖所示：

  

驅(qū)動電路提供一個恒定的電流，經(jīng)過霍爾元件形成一個回路，當(dāng)穿過鉗圈的導(dǎo)體上流過直流電流時，會在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生一個恒定的磁通，此時霍爾元件就處于磁場中，就會產(chǎn)生電壓差，再經(jīng)過放大器放大并濾波后就能形成一個與被測導(dǎo)體電流成正比的電壓值，再經(jīng)過采集換算就能得到對應(yīng)的電流并顯示在鉗形表上。

深圳市信威電子有限公司成立于2001年，是一家國家高新技術(shù)企業(yè)。自2015年起憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢，快速向傳感器領(lǐng)域發(fā)力。信威電子集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體，擁有專業(yè)的管理團隊、研發(fā)團隊，強大的生產(chǎn)能力、精益求精的質(zhì)量管理體系及完善的售后系統(tǒng)。公司先后在深圳、香港、美國、歐洲等地設(shè)立辦事處，傳感器系列產(chǎn)品已在國內(nèi)外建立了強大的銷售網(wǎng)絡(luò)及完善的服務(wù)體系。截至目前，已擁有37項技術(shù)專利，4項發(fā)明專利。并積累了20+家世界五百強企業(yè)客戶。精益求精，解決高端制造瓶頸。

霍爾方案-產(chǎn)品展示

  

  

  

  

信威霍爾傳感器展示圖：