霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
在半导体薄片两端通以控制电流I,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场,则在垂直于电流和磁场的方向上,将产生电势差为UH的霍尔电压。
霍尔传感器根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件,它具有对磁场敏感,结构简单,体积小,频率响应宽,输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量,自动化,计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
(一)线性型霍尔传感器由霍尔元件,线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量。
(二)开关型霍尔传感器由稳压器,霍尔元件,差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。
霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的感应效果完全不同,当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电压差。
霍尔电流传感器是利用霍尔效应将一次大电流变换为二次微小电压信号的传感器,实际设计的霍尔传感器往往通过运算放大器等电路,将微弱的电压信号放大为标准电压或电流信号。
后人为了提高传感器性能,又稍作了改造,就是利用一个补偿绕组产生磁场,通过闭环控制,使其与被测电流产生的磁场大小相等,方向相反,达到互相抵消的效果,此时,补偿绕组中的电流正比与被测电流的大小,这种传感器,被称为【闭环式或磁平衡式霍尔电流传感器】。 |