磁傳感器將磁或磁編碼信息轉換為電信號
，以便通過電子電路進行處理。

 

 

磁ci傳chuan感gan器qi是shi固gu態tai設she備bei，它ta們men變bian得de越yue來lai越yue流liu行xing
，因yin為wei它ta們men可ke以yi用yong於yu許xu多duo不bu同tong類lei型xing的de應ying用yong
，例li如ru感gan測ce位wei置zhi
，速su度du或huo定ding向xiang運yun動dong。它ta們men也ye是shi電dian子zi設she計ji人ren員yuan的de一yi種zhong流liu行xing的de傳chuan感gan器qi選xuan擇ze，因yin為wei它ta們men具ju有you非fei接jie觸chu式shi無wu磨mo損sun操cao作zuo，低di維wei護hu，堅jian固gu的de設she計ji以yi及ji密mi封feng的de霍huo爾er效xiao應ying設she備bei，不bu受shou振zhen動dong，灰hui塵chen和he水shui的de影ying響xiang。

 

cichuanganqidezhuyaoyongtuzhiyishiyongyuganceweizhi，julihesududeqichexitong。liru，qubingzhoudejiaoduweizhiyongyuhuohuasaidedianhuojiaodu
，qichezuoyiheyongyuanquanqinangkongzhidezuoyianquandaideweizhihuoyongyufangbaosizhidongxitongdechelunsudujiance（ABS）。

 

磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)計(ji)用(yong)於(yu)響(xiang)應(ying)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)正(zheng)負(fu)磁(ci)場(chang)，一(yi)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，其(qi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)是(shi)其(qi)周(zhou)圍(wei)磁(ci)場(chang)密(mi)度(du)的(de)函(han)數(shu)，稱(cheng)為(wei)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

 

霍爾效應傳感器是由外部磁場激活的設備。我們知道磁場有兩個重要特性：磁通密度，（B）和極性（北極和南極）。霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)是(shi)器(qi)件(jian)周(zhou)圍(wei)磁(ci)場(chang)密(mi)度(du)的(de)函(han)數(shu)。當(dang)傳(chuan)感(gan)器(qi)周(zhou)圍(wei)的(de)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du)超(chao)過(guo)某(mou)個(ge)預(yu)設(she)閾(yu)值(zhi)時(shi)
，傳(chuan)感(gan)器(qi)檢(jian)測(ce)到(dao)它(ta)並(bing)產(chan)生(sheng)稱(cheng)為(wei)霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)V H的輸出電壓。請看下圖。

 

霍爾效應傳感器原理

 

 

霍爾效應傳感器基本上由一塊薄的矩形p型半導體材料組成，例如砷化镓（GaAs），銻化銦（InSb）或砷化銦（InAs）
，tamentongguozishenlianxudedianliu。dangqijianfangzhizaicichangzhongshi
，citongxianzaibandaoticailiaoshangshijiali，gailishidianhezailiuzi，dianzihekongxuepianzhuandaobandaotibanderenyice。dianhezailiuzidezhezhongyundongshitamenjingguobandaoticailiaosuojingshoudecilidejieguo。

 

當dang這zhe些xie電dian子zi和he空kong穴xue移yi動dong側ce邊bian時shi，通tong過guo這zhe些xie電dian荷he載zai流liu子zi的de積ji累lei在zai半ban導dao體ti材cai料liao的de兩liang側ce之zhi間jian產chan生sheng電dian位wei差cha。然ran後hou，電dian子zi通tong過guo半ban導dao體ti材cai料liao的de運yun動dong受shou到dao與yu其qi成cheng直zhi角jiao的de外wai部bu磁ci場chang的de影ying響xiang，並bing且qie這zhe種zhong效xiao果guo在zai扁bian平ping矩ju形xing材cai料liao中zhong更geng大da。

 

通過使用磁場產生可測量電壓的效果被稱為18世紀70年代後發現它的霍華德霍爾的霍爾效應
，霍爾效應的基本物理原理是洛倫茲力。以產生跨越所述裝置的電勢差的磁通線必須垂直，（90 ø到的電流的流動），並按照正確的極性，通常一個南極的。

 

huoerxiaoyingtigongyouguancijileixinghecichangdaxiaodexinxi。liru


，nanjihuidaozhiqijianchanshengdianyashuchu，erbeijizewuxiao。tongchang，dangmeiyoucichangcunzaishi，huoerxiaoyingchuanganqihekaiguanbeishejiweichuyu“關閉”狀態（開路狀態）。它們僅在經受足夠強度和極性的磁場時才變為“接通”，（閉路狀態）。

 

霍爾效應磁傳感器

 

基本霍爾元件的輸出電壓（稱為霍爾電壓

，（V H））與通過半導體材料的磁場強度（輸出αH ）成正比 。zhegeshuchudianyakeyifeichangxiao，jishishoudaoqiangcichangyezhiyoujiweifu，yincidaduoshushangyonghuoerxiaoyingqijiandoushitongguoneizhizhiliufangdaqi，luojikaiguandianluhewenyaqizhizaode，yitigaochuanganqidelingmindu，zhihouheshuchudianya。zheyeshihuoerxiaoyingchuanganqinenggouzaigengguangfandedianyuanhecichangtiaojianxiagongzuo。

 

霍爾效應傳感器

 

 

霍爾效應傳感器提供線性或數字輸出。線性（模擬）傳感器的輸出信號直接取自運算放大器的輸出
，輸出電壓與通過霍爾傳感器的磁場成正比。該輸出霍爾電壓如下：

 

 

線xian性xing或huo模mo擬ni傳chuan感gan器qi提ti供gong連lian續xu的de電dian壓ya輸shu出chu
，其qi隨sui著zhe強qiang磁ci場chang而er增zeng加jia，並bing且qie隨sui著zhe弱ruo磁ci場chang而er減jian小xiao。在zai線xian性xing輸shu出chu霍huo爾er效xiao應ying傳chuan感gan器qi中zhong
，隨sui著zhe磁ci場chang強qiang度du的de增zeng加jia
，放fang大da器qi的de輸shu出chu信xin號hao也ye會hui增zeng加jia，直zhi到dao它ta開kai始shi飽bao和he電dian源yuan施shi加jia的de限xian製zhi。任ren何he額e外wai的de磁ci場chang增zeng加jia都dou不bu會hui對dui輸shu出chu產chan生sheng影ying響xiang
，但dan會hui使shi其qi更geng加jia飽bao和he。

 

lingyifangmian，shuzishuchuchuanganqijuyoushimitechufaqi，neizhizhihoulianjiedaoyunsuanfangdaqi。dangtongguohuoerchuanganqidecitongliangchaoguoyushezhishi，qijiandeshuchuzaiqi“關閉”狀態之間快速切換到“接通”狀zhuang態tai而er沒mei有you任ren何he類lei型xing的de接jie觸chu反fan彈dan。當dang傳chuan感gan器qi移yi入ru和he移yi出chu磁ci場chang時shi
，這zhe種zhong內nei置zhi滯zhi後hou消xiao除chu了le輸shu出chu信xin號hao的de任ren何he振zhen蕩dang。然ran後hou數shu字zi輸shu出chu傳chuan感gan器qi隻zhi有you兩liang種zhong狀zhuang態tai

，“ON”和“OFF”。

 

有兩種基本類型的數字霍爾效應傳感器，雙極和單極。雙極傳感器需要一個正磁場（南極）來操作它們，一個負磁場（北極）釋放它們，而單極傳感器隻需要一個磁性南極來操作和釋放它們進出磁場領域。

 

大多數霍爾效應器件不能直接切換大電氣負載，因為它們的輸出驅動能力非常小，大約10到20mA。對於大電流負載
，將一個集電極開路（電流吸收）NPN晶體管添加到輸出端。

 

該晶體管在其飽和區域內作為NPN吸收開關工作，隻要施加的磁通密度高於“ON”預設點，就會使輸出端短接到地。

 

shuchukaiguanjingtiguankeyishikaifangshifashejijingtiguan，kailujidianjijingtiguanpeizhihuoliangzhedoutigongtuiwanshuchuxingpeizhi，qikeyixishouzugoudedianliuyizhijiequdongxuduofuzai，baokuojidianqi，diandongji，LED和燈。

 

霍爾效應應用

 

霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)由(you)磁(ci)場(chang)激(ji)活(huo)
，並(bing)且(qie)在(zai)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)中(zhong)
，該(gai)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)由(you)連(lian)接(jie)到(dao)移(yi)動(dong)軸(zhou)或(huo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)單(dan)個(ge)永(yong)磁(ci)體(ti)操(cao)作(zuo)。有(you)許(xu)多(duo)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)磁(ci)鐵(tie)運(yun)動(dong)，例(li)如(ru)“正麵”，“側麵”，“推拉”或“推 - 推”等感應運動。對於每種類型的配置
，為確保最大靈敏度
，磁通線必須始終垂直於設備的感應區域，並且必須具有正確的極性。

 

同tong樣yang為wei了le確que保bao線xian性xing，需xu要yao高gao磁ci場chang強qiang度du的de磁ci體ti
，其qi對dui於yu所suo需xu的de運yun動dong產chan生sheng大da的de場chang強qiang變bian化hua。有you運yun動dong的de用yong於yu檢jian測ce磁ci場chang幾ji個ge可ke能neng的de路lu徑jing，和he下xia麵mian是shi兩liang個ge使shi用yong單dan個ge磁ci體ti更geng常chang見jian的de感gan測ce配pei置zhi的de：頭接通檢測和側身檢測。

 

正麵檢測

 

 

顧名思義，“正麵檢測”要求磁場垂直於霍爾效應傳感裝置，並且為了檢測，它直接朝向活動麵接近傳感器。一種“正麵”的方法。

 

這種正麵接近方法產生輸出信號V H

，qizaixianxingzhuangzhizhongbiaoshicichangqiangdu，citongmidu，zuoweiyuanlihuoerxiaoyingchuanganqidejulidehanshu。cichangyuejin

，yincicichangyueqiang，shuchudianyayueda，fanzhiyiran。

 

線性器件還可以區分正磁場和負磁場。可以使非線性裝置在遠離磁體的預設氣隙距離處觸發輸出“ON”以指示位置檢測。

 

側向檢測

 

 

第二傳感配置是“側向檢測”。這需要以橫向運動的方式將磁鐵移過霍爾元件的表麵。

 

cexianghuohuadongtongguojianceshiyongyujiancecichangdecunzai，yinweitayiguohuoeryuanjiandemianlirugudingdeqixijulinei

，jishuxuanzhuancitihuodiandongjidexuanzhuansudushiyouyongde。

 

取qu決jue於yu磁ci場chang經jing過guo傳chuan感gan器qi的de零ling場chang中zhong心xin線xian時shi的de位wei置zhi，可ke以yi產chan生sheng表biao示shi正zheng輸shu出chu和he負fu輸shu出chu的de線xian性xing輸shu出chu電dian壓ya。這zhe允yun許xu定ding向xiang移yi動dong檢jian測ce，其qi可ke以yi是shi垂chui直zhi的de也ye可ke以yi是shi水shui平ping的de。

 

huoerxiaoyingchuanganqiyouxuduobutongdeyingyong
，youqishijiejinchuanganqi。tamenkeyidaitiguangxueheguangchuanganqishiyong，huanjingtiaojianbaokuoshui，zhendong，wugouhuoyou，liruqicheyingyong。huoerxiaoyingqijianyekeyongyudianliujiance。

 

 

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