集成線性霍爾傳感器：一種線性霍爾電路及線性霍爾傳感器

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54
）發(fā)明名稱

一種線性霍爾電路及線性霍爾傳感器

（
57
）摘要

?
本實用新型公開了一種線性霍爾電路及線
性霍爾傳感器，所述線性霍爾電路包括霍爾集成
模塊和用于進行反極性保護的電源反極性保護模
塊，所述霍爾集成模塊包括用于放大霍爾電壓并
輸出的放大單元和用于進行穩(wěn)流的恒流源，所述
電源反極性保護模塊和放大單元均連接
VCC
電
源，所述電源反極性保護模塊還連接所述放大單
元，所述放大單元還連接霍爾元件和所述恒流源
的一端，所述恒流源的另一端接地。本實用新型

集成線性霍爾傳感器：線性集成霍爾傳感器

2022深圳國際消費電子展覽會

新物聯(lián)號：tanghaotian                       2021-11-17    共有: 57 瀏覽
 中國（深圳）國際消費電子展覽會簡稱“SCE2022”，致力于為中國消費電子生產(chǎn)企業(yè)、代加工商、代理商、國內(nèi)國際采購商、零配件商、相關(guān)產(chǎn)業(yè)服務(wù)供應(yīng)商等打造全面、集中的一站式采購交易合作平臺，匯聚了全球最頂級的產(chǎn)品體驗場景、貿(mào)易商洽機會、技術(shù)戰(zhàn)略交流環(huán)境、品牌傳播聲量、多維度用戶人群、跨界交流平臺、資本市場關(guān)注，是提升產(chǎn)業(yè)社會關(guān)注度和影響力，為參展品牌和合作伙伴全面賦能的重要平臺。

2022深圳國際智能安防展覽會-安博會

新物聯(lián)號：勵智展覽                              2021-11-17    共有: 47 瀏覽
 2022 深圳 國際智能安防展覽會簡稱“ISE 2022”。伴隨著智能安防行業(yè)的快速發(fā)展，已被越來越多的企業(yè)列入每年必選展會，也成為各采購商選購的理想平臺。在市政府大力發(fā)展智能安防行業(yè)的利好政策下，2022 深圳 國際智能安防展以“智慧AI，賦能安防”為主題，聚焦5G+AIoT、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)+、邊緣計算等，重點展示公共安全、視頻監(jiān)控、智能門禁、智慧社區(qū)、智慧消防、智慧應(yīng)急、智慧警務(wù)、智能

Nordic Semiconductor SoC為最復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出高級安全功能

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-17    共有: 259 瀏覽
 Nordic Semiconductor 于 1983 年在挪威成立，是一家無晶圓廠半導(dǎo)體公司，專門從事短程和長程無線通信技術(shù)以及為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供動力的軟件協(xié)議。其低功耗藍牙 (BLE) 解決方案開創(chuàng)了超低功耗無線連接的先河，使公司成為無線技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。Nordic Semiconductor 基于 Arm Cortex-M33 的 nRF5340 高端多協(xié)議 SoC 獲得了亞洲 E

2022第十屆國際智能家居展覽會（深圳站）

新物聯(lián)號：勵納展覽                              2021-11-17    共有: 31 瀏覽
 中國（深圳）第十屆國際智能家居展覽會簡稱“C-SMART2022”，作為智能家居行業(yè)的經(jīng)貿(mào)盛會，集結(jié)了一大批國內(nèi)外的全屋智能家居、智能安防、智慧社區(qū)、智能衛(wèi)浴、智能遮陽、智慧酒店、智能照明、智能建筑、智慧辦公、智能家電、云平臺、智能影院、5G+AIOT等行業(yè)的著名企業(yè)，展示內(nèi)容緊扣行業(yè)發(fā)展脈搏，是第一時間洞悉行業(yè)發(fā)展趨勢，對話行業(yè)主管部門、拓展亞太市場的重要平臺。

2022第九屆深圳國際物聯(lián)網(wǎng)展覽會

新物聯(lián)號：勵納展覽                              2021-11-17    共有: 53 瀏覽
 歡迎參加2022第九屆深圳國際物聯(lián)網(wǎng)展覽會, 本屆展會是覆蓋物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的一個專業(yè)盛會，包括有：RFID（無線射頻識別）技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動識別技術(shù)、無線通訊技術(shù)、最新移動支付技術(shù)、電子標簽生產(chǎn)解決方案、讀寫器開發(fā)最新技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在：智能交通、智能電網(wǎng)、智慧城市、智慧工業(yè)、智慧醫(yī)療、智慧停車、智能三表、智能家居、工業(yè)4.0、新零售、倉儲、物流、節(jié)能環(huán)保、石油、天然氣、智慧

2022第九屆深圳國際人工智能展覽會

新物聯(lián)號：勵納展覽                              2021-11-17    共有: 44 瀏覽
 2021第九屆深圳國際人工智能展覽會簡稱“AIE ”伴隨著人工智能行業(yè)的快速發(fā)展，已被越來越多的企業(yè)列入每年必選展會，也成為各采購商選購的理想平臺。在深圳大力發(fā)展智能行業(yè)的利好政策下，2021深圳國際人工智能展以“人工智能，未來已來”為主題，進一步突出專業(yè)性、國際化特色，采取展覽、論壇、推介會等多種形式促進產(chǎn)業(yè)的合作、發(fā)展與共贏。我們誠摯邀請您積極參與本次展會盛宴，相聚羊城、共同分享深圳人工智能展

商米SUNMI V系列全新升級,打造數(shù)字化好拍檔

新聞來源：商米    2021-11-17    共有: 275 瀏覽
 11月17日,商米V系列經(jīng)典再升級,全新V2s PLUS和V2s兩款產(chǎn)品發(fā)布,功能、性能大幅度提升的同時,產(chǎn)品自身的防護更強,應(yīng)用場景也更加多元。

人工智能、機器學習創(chuàng)新者Rambus推出新突破

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-18    共有: 220 瀏覽
 隨著人工智能 (AI) 和機器學習的不斷進步，英偉達( NVDA ) 和高級微設(shè)備( AMD ) 行業(yè)合作伙伴 Rambus ( RMBS ) 繼續(xù)為計算、游戲和圖形行業(yè)解決內(nèi)存和處理之間的瓶頸。

Grammarly以130億美元的估值籌集了2億美元，讓您成為使用AI的更好作家

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-18    共有: 219 瀏覽
 Grammarly是一種流行的寫作自動編輯工具，已經(jīng)以 130 億美元的估值從包括 Baillie Gifford 和貝萊德管理的基金和賬戶在內(nèi)的新投資者那里籌集了 2 億美元的資金。公司計劃利用這筆投資加速產(chǎn)品創(chuàng)新和團隊成長。

工業(yè)4.0時代下的自連邊緣計算解決方案

新物聯(lián)號：自連科技                              2021-11-19    共有: 165 瀏覽
 自連科技特別定制工業(yè)互聯(lián)方案，利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)幫助企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)智能化。隨著工業(yè)信息化的逐漸深入以及智能化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)行業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)追求提升效率，保障安全又可以控制成本的智能化升級方案是工業(yè)4.0智能時代下應(yīng)運而生的需求。因此，制定行之有效的升級部署方案，需從數(shù)據(jù)采集、連接、傳輸、處理應(yīng)用來系統(tǒng)性解決監(jiān)測、控制操作等問題，從而實現(xiàn)由點到面的全局管理。

深圳2022中國元宇宙展覽會

新物聯(lián)號：元宇宙                               2021-11-19    共有: 20 瀏覽
 2021年，元宇宙迎來爆發(fā)，各路資本也紛紛下場，圍繞元宇宙正形成 一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，也被投資界認為是宏大且有巨大商業(yè)價值的投資 領(lǐng)域。2021年也被稱為是「元宇宙」元年。 如何在風起云涌的元宇宙浪潮中搶占先機。

2022中國（北京）國際半導(dǎo)體博覽會

新物聯(lián)號：昶文展覽                              2021-11-19    共有: 19 瀏覽
 “2022中國（北京）國際半導(dǎo)體博覽會”將于2022年6月27-29日在北京國家會議中心隆重舉辦，經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為國內(nèi)外具有一定影響力的半導(dǎo)體業(yè)界盛會。涵蓋了半導(dǎo)體技術(shù)制造的各個方面，包括設(shè)備、設(shè)計、光刻、集成、材料、流程、制造以及新興半導(dǎo)體科技和硅材料應(yīng)用等。除此之外，諾貝爾獎獲得者、各大公司高層代表以及業(yè)內(nèi)專家們齊聚一堂，聚焦行業(yè)熱點話題，就LED、半導(dǎo)體材料以及微電子機械系統(tǒng)等進行探討

2022中國工業(yè)自動化展，2022東莞工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)展覽會

新物聯(lián)號：展會宣傳張                             2021-11-19    共有: 20 瀏覽
 展會名稱：CMM工業(yè)自動化&工業(yè)裝配與傳輸技術(shù)展，同期展會：東莞國際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會Chips&SemiconS。
 CMM電子制造自動化&資源展

2022中國電子制造自動化設(shè)備展覽會

新物聯(lián)號：展會宣傳張                             2021-11-19    共有: 32 瀏覽
 展會名稱：CMM電子制造自動化&資源展，同期展會：東莞國際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會Chips&SemiconS。CMM電子制造自動化&資源展全面展示智能制造生產(chǎn)過程中的自動化、制造環(huán)境、品管技術(shù)、工裝夾具、過程材料、智能倉儲、信息化技術(shù)等資源，以滿足電子工廠在智能制造轉(zhuǎn)型道路上的各類需求。
 IIOTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)自動化展

2022東莞半導(dǎo)體芯片展|材料展|封裝測試|設(shè)備展

新物聯(lián)號：展會宣傳張                             2021-11-19    共有: 40 瀏覽
 展會名稱：東莞國際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會，同期舉辦：CMM電子制造自動化&資源展、IIOTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)自動化展。

科技引領(lǐng)綠色發(fā)展，2021河北·中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇將于11月24日線上舉辦

新聞來源：2021河北中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇    2021-11-19    共有: 52 瀏覽
 為落實黨和國家關(guān)于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級、綠色轉(zhuǎn)型、可持續(xù)發(fā)展等戰(zhàn)略部署，進一步落實河北省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、構(gòu)建京津冀生態(tài)環(huán)境共同體的戰(zhàn)略布局，“科技引領(lǐng)綠色發(fā)展，2021河北·中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇”將于11月24日在線上隆重召開。

2022北京第十五屆物聯(lián)網(wǎng)展覽會

新物聯(lián)號：靜文                     2021-11-19    共有: 37 瀏覽
 目前我國AIOTE智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)經(jīng)濟體量已達2萬億元，行業(yè)規(guī)模正在超預(yù)期增長，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)企業(yè)超過3萬家，其中中小企業(yè)占比超過85%。AIOTE智能物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷深化，將催生大量的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新模式。未來巨大的市場需求將為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)帶來難得的發(fā)展機遇和廣闊的發(fā)展空間。

區(qū)塊鏈錢包imtoken錢包簡介說明

新聞來源：    2021-11-21    共有: 76 瀏覽
 在虛擬資產(chǎn)區(qū)塊鏈錢包里，IMtoken是非常出名的。這款區(qū)塊鏈錢包的安全性級別是非常高的，它設(shè)立了多重簽名可以有效防盜，還支持多種錢包類型，資產(chǎn)狀況一目了然，操作也非常簡單。imToken是一款區(qū)塊鏈數(shù)字資產(chǎn)管理工具，為用戶提供安全、可信賴的數(shù)字資產(chǎn)管理服務(wù)。

智慧停車反向?qū)ぼ囁{牙信標室內(nèi)導(dǎo)航定位原理及系統(tǒng)功能

新物聯(lián)號：極光通信                              2021-11-21    共有: 104 瀏覽
 在覆蓋藍牙信標的區(qū)域，藍牙信標周期性地廣播IBeacon信號，手機接收到信號后，通過本地算法根據(jù)信號的強弱，生成手機所在位置的特征值，并根據(jù)特征值生成終端的位置信息。使用手機終端的用戶在不同位置接收到的藍牙信號的特征值不同，通過對比系統(tǒng)生成的特征值與接收到的特征值進行比對，從而判斷用戶所在的位置。

元宇宙概念meta由來及發(fā)展狀況

新聞來源：新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-21    共有: 130 瀏覽
 最近，元宇宙概念由于Facebook加入，炒的更加火熱。元宇宙（metaverse）一詞，誕生于1992年的科幻小說《雪崩》，小說描繪了一個龐大的虛擬現(xiàn)實世界，在這里，人們用數(shù)字化身來控制，并相互競爭以提高自己的地位，到現(xiàn)在看來，描述的還是超前的未來世界。 元宇宙是在擴展現(xiàn)實（XR）、區(qū)塊鏈、云計算、數(shù)字孿生等新技術(shù)下的概念具化。

集成線性霍爾傳感器：霍爾傳感器

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霍爾傳感器
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霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器。霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。后來發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬強得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
中文名
霍爾傳感器
外文名
Hall sensor
分    類
線型霍爾傳感器
工作原理
霍爾效應(yīng)
用    途
力測量
子    類
霍爾電流傳感器
目錄
1
原理
2
工作原理
3
霍爾效應(yīng)
4
元件
5
分類
?
開關(guān)型
?
鎖鍵型
?
線性型
6
優(yōu)點
7
用途
?
位移測量
?
力測量
?
角速度測量
?
線速度測量
8
注意事項
9
應(yīng)用
霍爾傳感器原理
編輯
語音
由霍爾效應(yīng)的原理知，霍爾電勢的大小取決于：Rh為霍爾常數(shù)，它與半導(dǎo)體材質(zhì)有關(guān)；I為霍爾元件的偏置電流；B為磁場強度；d為半導(dǎo)體材料的厚度。對于一個給定的霍爾器件，當偏置電流 I 固定時，UH將完全取決于被測的磁場強度B。
霍爾效應(yīng)
一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構(gòu)成外回路，就會產(chǎn)生霍爾電流。一般地說，偏置電流的設(shè)定通常由外部的基準電壓源給出；若精度要求高，則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導(dǎo)磁系數(shù)的鍍膜合金；這類傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現(xiàn)飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓。
霍爾傳感器工作原理
編輯
語音
磁場中有一個霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導(dǎo)體時向一側(cè)偏移，使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化，磁場越強，電壓越高，磁場越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機械的方法來改變磁感應(yīng)強度。下圖1所示的方法是用一個轉(zhuǎn)動的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器屬于被動型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點使它能檢測轉(zhuǎn)速低的運轉(zhuǎn)情況。霍爾效應(yīng)傳感器
圖1
1-霍爾半導(dǎo)體元件 2-永久磁鐵 3-擋隔磁力線的葉片
霍爾傳感器霍爾效應(yīng)
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語音
霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用引起的偏轉(zhuǎn)。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉(zhuǎn)就導(dǎo)致在垂直電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。對于圖2所示的半導(dǎo)體試樣，若在X方向通以電流Is，在Z方向加磁場B，則在Y方向即試樣A，A′電極兩側(cè)就開始聚積異號電荷而產(chǎn)生相應(yīng)的附加電場。電場的指向取決定于測試樣品的電類型。顯然，該電場是阻止載流子繼續(xù)向側(cè)面偏移，
[1]
圖2
當載流子所受的橫向電場力eEH與洛侖茲力相等時，樣品兩側(cè)電荷的積累就達到平衡，故有⑴其中EH為霍爾電場，V是載流子在電流方向上的平均漂移速度。設(shè)試樣的寬為b，厚度為d，載流子濃度為n，則⑵由⑴、⑵兩式可得⑶即霍爾電壓VH（A、A′電極之間的電壓）與ISB乘積正比與試樣厚度d成反比。比例系數(shù) 稱為霍爾系數(shù)，它是反映材料霍爾效應(yīng)強弱的重要參數(shù)，只要測出 VH（伏）以及知道IIs（安）、B（高斯）和d（厘 米）可按下式計算RH（厘米3/庫侖）
霍爾傳感器元件
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語音
霍爾傳感器
根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
霍爾傳感器分類
編輯
語音
霍爾傳感器分為線型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。（一）開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級組成，它輸出數(shù)字量。開關(guān)型霍爾傳感器還有一種特殊的形式，稱為鎖鍵型霍爾傳感器。（二）線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。線性霍爾傳感器又可分為開環(huán)式和閉環(huán)式。閉環(huán)式霍爾傳感器又稱零磁通霍爾傳感器。線性霍爾傳感器主要用于交直流電流和電壓測量。
霍爾傳感器開關(guān)型
如圖4所示，其中Bnp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。當外加的磁感應(yīng)強度超過動作點Bnp時，傳感器輸出低電平，當磁感應(yīng)強度降到動作點Bnp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np與BRP之間的滯后使開關(guān)動作更為可靠。
霍爾傳感器鎖鍵型
如圖5所示，當磁感應(yīng)強度超過動作點Bnp時，傳感器輸出由高電平躍變?yōu)榈碗娖剑谕獯艌龀废螅漭敵鰻顟B(tài)保持不變（即鎖存狀態(tài)），必須施加反向磁感應(yīng)強度達到BRP時，才能使電平產(chǎn)生變化。
霍爾傳感器線性型
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)。
開環(huán)式電流傳感器由于通電螺線管內(nèi)部存在磁場，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測量出磁場，從而確定導(dǎo)線中電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點是不與被測電路發(fā)生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。霍爾電流傳感器工作原理如圖6所示，標準圓環(huán)鐵芯有一個缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環(huán)上繞有線圈，當電流通過線圈時產(chǎn)生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。閉環(huán)式電流傳感器磁平衡式電流傳感器也叫霍爾閉環(huán)電流傳感器，也稱補償式傳感器，即主回路被測電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個次級線圈，電流所產(chǎn)生的磁場進行補償， 從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。
磁平衡式電流傳感器的具體工作過程為：當主回路有一電流通過時，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被聚磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上， 所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動相應(yīng)的功率管并使其導(dǎo)通，從而獲得一個補償電流Is。 這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場 ，該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反，因而補償了原來的磁場， 使霍爾器件的輸出逐漸減小。當與Ip與匝數(shù)相乘 所產(chǎn)生的磁場相等時，Is不再增加，這時的霍爾器件起指示零磁通的作用 ，此時可以通過Is來平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。 一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。經(jīng)功率放大后，立即就有相應(yīng)的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態(tài)平衡的過程。
霍爾傳感器優(yōu)點
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xrdt霍爾傳感器
1、 霍爾傳感器可以測量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對瞬態(tài)峰值的測量。副邊電流忠實地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比擬的，它一般只適用于測量50Hz正弦波；2、 原邊電路與副邊電路之間有良好的電氣隔離，隔離電壓可達9600Vrms；3、精度高：在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%，該精度適合于任何波形的測量；4、線性度好：優(yōu)于0.1%；5、寬帶寬：高帶寬的電流傳感器上升時間可小于1μs；但是，電壓傳感器帶寬較窄，一般在15kHz以內(nèi)，6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時間約500uS，帶寬約700Hz。6、測量范圍：霍爾傳感器為系列產(chǎn)品，電流測量可達50KA，電壓測量可達6400V。霍爾電流傳感器使用時，需遵循以下注意事項：1、為了得到較好的動態(tài)特性和靈敏度，必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合，要耦合得好，最好用單根導(dǎo)線且導(dǎo)線完全填滿霍爾傳感器模塊孔徑。2、使用中當大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次級電路沒有接通電源|穩(wěn)壓器或副邊開路，則其磁路被磁化，而產(chǎn)生剩磁，影響測量精度（故使用時要先接通電源和測量端M），發(fā)生這種情況時，要先進行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通一同樣等級大小的交流電流并逐漸減小其值。3、霍爾傳感器都具有較強的抗外磁場干擾能力，但是，為了獲得較高的測量準確度，當有較強的磁場干擾時，要采取適當?shù)拇胧﹣斫鉀Q。通常方法有：調(diào)整模塊方向，使外磁場對模塊的影響最小；在模塊上加罩一個抗磁場的金屬屏蔽罩。4、測量的最佳精度是在額定值下得到的，當被測電流遠低于額定值時，要獲得最佳精度，原邊可使用多匝，但是，需要注意導(dǎo)線的空間位置（參照第一條）。
霍爾傳感器用途
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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1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。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－55℃～150℃。按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。
霍爾傳感器位移測量
兩塊永久磁鐵同極性相對放置，將線性型霍爾傳感器置于中間，其磁感應(yīng)強度為零，這個點可作為位移的零點，當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時，傳感器有一個電壓輸出，電壓大小與位移大小成正比。
霍爾傳感器力測量
如果把拉力、壓力等參數(shù)變成位移，便可測出拉力及壓力的大小，按這一原理可制成的力傳感器。
霍爾傳感器角速度測量
在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處，圓盤旋轉(zhuǎn)一周，霍爾傳感器就輸出一個脈沖，從而可測出轉(zhuǎn)數(shù)（計數(shù)器），若接入頻率計，便可測出轉(zhuǎn)速。
霍爾傳感器線速度測量
如果把開關(guān)型霍爾傳感器按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在軌道上，當裝在運動車輛上的永磁體經(jīng)過它時，可以從測量電路上測得脈沖信號。根據(jù)脈沖信號的分布可以測出車輛的運動速度。
霍爾傳感器注意事項
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霍爾傳感器
（1）電流傳感器必須根據(jù)被測電流的額定有效值適當選用不同的規(guī)格的產(chǎn)品。被測電流長時間超額，會損壞末極功放管（指磁補償式），一般情況下，2倍的過載電流持續(xù)時間不得超過1分鐘。（2）電壓傳感器必須按產(chǎn)品說明在原邊串入一個限流電阻R1，以使原邊得到額定電流，在一般情況下，2倍的過壓持續(xù)時間不得超過1分鐘。（3）電流電壓傳感器的最佳精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當被測電流高于電流傳感器的額定值時，應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器；當被測電壓高于電壓傳感器的額定值時，應(yīng)重新調(diào)整限流電阻。當被測電流低于額定值1/2以下時，為了得到最佳精度，可以使用多繞圈數(shù)的辦法。（4）絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統(tǒng)和1.5KV及以下直流系統(tǒng)中，6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統(tǒng)和2.5KV及以下直流系統(tǒng)中，注意不要超壓使用。（5）在要求得到良好動態(tài)特性的裝置上使用時，最好用單根銅鋁母排并與孔徑吻合，以大代小或多繞圈數(shù)，均會影響動態(tài)特性。
霍爾傳感器
（6）在大電流直流系統(tǒng)中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產(chǎn)生較大剩磁，是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源，在原邊通一交流并逐漸減小其值。（7）傳感器抗外磁場能力為：距離傳感器5～10cm一個超過傳感器原邊電流值2倍的電流，所產(chǎn)生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時，相間距離應(yīng)大于5～10cm。（8）為了使傳感器工作在最佳測量狀態(tài)，應(yīng)使用圖1－10介紹的簡易典型穩(wěn)壓電源。（9）傳感器的磁飽和點和電路飽和點，使其有很強的過載能力，但過載能力是有時間限制的，試驗過載能力時，2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。
變頻功率傳感器(4張)
（10）原邊電流母線溫度不得超過85℃，這是ABS工程塑料的特性決定的，用戶有特殊要求，可選高溫塑料做外殼。霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器主要適用于工業(yè)控制領(lǐng)域的電壓和電流測量。由于傳感器一般不提供角差指標，對于需要準確測量交流電功率的場合，應(yīng)對其角差指標進行驗證，這一點需特別注意。工頻電量測量可用互感器替代，變頻電量測量可用電壓、電流組合式的變頻功率傳感器替代。
霍爾傳感器應(yīng)用
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霍爾傳感器技術(shù)應(yīng)用于汽車工業(yè)霍爾傳感器技術(shù)在汽車工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，包括動力、車身控制、牽引力控制以及防抱死制動系統(tǒng)。為了滿足不同系統(tǒng)的需要，霍爾傳感器有開關(guān)式、模擬式和數(shù)字式傳感器三種形式。霍爾傳感器可以采用金屬和半導(dǎo)體等制成，效應(yīng)質(zhì)量的改變?nèi)Q于導(dǎo)體的材料，材料會直接影響流過傳感器的正離子和電子。制造霍爾元件時，汽車工業(yè)通常使用三種半導(dǎo)體材料，即砷化鎵、銻化銦以及砷化銦。最常用的半導(dǎo)體材料當屬砷化銦。霍爾傳感器的形式?jīng)Q定了放大電路的不同，其輸出要適應(yīng)所控制的裝置。這個輸出可能是模擬式，如加速位置傳感器或節(jié)氣門位置傳感器，也可能是數(shù)字式。如曲軸或凸輪軸位置傳感器。當霍爾元件用于模擬式傳感器時，這個傳感器可以用于空調(diào)系統(tǒng)中的溫度表或動力控制系統(tǒng)中的節(jié)氣門位置傳感器。霍爾元件與微分放大器連接，放大器與NPN晶體管連接。磁鐵固定在旋轉(zhuǎn)軸上，軸在旋轉(zhuǎn)時，霍爾元件上的磁場加強。其產(chǎn)生的霍爾電壓與磁場強度成比例。當霍爾元件用于數(shù)字信號時，例如曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器或車速傳感器，必須首先改變電路。霍爾元件與微分放大器連接，微分放大器與施密特觸發(fā)器連接。在這種配置中。傳感器輸出一個開或關(guān)的信號。在多數(shù)汽車電路中，霍爾傳感器是電流吸收器或者使信號電路接地。要完成這項工作，需要一個NPN晶體管與施密特觸發(fā)器的輸出連接。磁場穿過霍爾元件，一個觸發(fā)器輪上的葉片在磁場和霍爾元件之間通過。霍爾傳感器應(yīng)用于出租車計價器霍爾傳感器在出租車計價器上的應(yīng)用：通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測到的信號，送到單片機，經(jīng)處理計算，送給顯示單元，這樣便完成了里程計算。檢測原理，P3.2口作為信號的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0，車輪每轉(zhuǎn)一圈（設(shè)車輪的周長是1 m），霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈沖計數(shù)，當計數(shù)達到1 000次時，也就是1 km，單片機就控制將金額自動增加。每當霍爾傳感器輸出一個低電平信號就使單片機中斷一次，當里程計數(shù)器對里程脈沖計滿1 000次時，就有程序?qū)斍翱傤~累加，使微機進入里程計數(shù)中斷服務(wù)程序中。在該程序中，需要完成當前行駛里程數(shù)和總額的累加操作，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中。霍爾電流傳感器在變頻器中的應(yīng)用在有電流流過的導(dǎo)線周圍會感生出磁場，再用霍爾器件檢測由電流感生的磁場,即可測出產(chǎn)生這個磁場的電流的量值。由此就可以構(gòu)成霍爾電流、電壓傳感器。因為霍爾器件的輸出電壓與加在它上面的磁感應(yīng)強度以及流過其中的工作電流的乘積成比例，是一個具有乘法器功能的器件，并且可與各種邏輯電路直接接口，還可以直接驅(qū)動各種性質(zhì)的負載。因為霍爾器件的應(yīng)用原理簡單，信號處理方便，器件本身又具有一系列的獨特優(yōu)點，所以在變頻器中也發(fā)揮了非常重要的作用。在變頻器中，霍爾電流傳感器的主要作用是保護昂貴的大功率晶體管。由于霍爾電流傳感器的響應(yīng)時間短于1μs，因此，出現(xiàn)過載短路時，在晶體管未達到極限溫度之前即可切斷電源，使晶體管得到可靠的保護。霍爾電流傳感器按其工作模式可分為直接測量式和零磁通式，在變頻器中由于需要精準的控制及計算，因此選用了零磁通方式。將霍爾器件的輸出電壓進行放大，再經(jīng)電流放大后，讓這個電流通過補償線圈，并令補償線圈產(chǎn)生的磁場和被測電流產(chǎn)生的磁場方向相反，若滿足條件IoN1=IsN2，則磁芯中的磁通為0，這時下式成立：Io=Is(N2/N1)式中，Io為被測電流，即磁芯中初級繞組中的電流，N1為初級繞組的匝數(shù)，Is為補償繞組中的電流，N2為補償繞組的匝數(shù)。由上式可知，達到磁平衡時，即可由Is及匝數(shù)比N2/N1得到Io。霍爾電流傳感器的特點是可以實現(xiàn)電流的“無電位”檢測。即測量電路不必接入被測電路即可實現(xiàn)電流檢測，它們靠磁場進行耦合。因此，檢測電路的輸入、輸出電路是完全電隔離的。檢測過程中，檢測電路與被檢電路互不影響。
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羅羅日記
我是羅羅，專注寫成長和科普干貨，歡迎關(guān)注
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2020-11-244
Grace的修行日志
歡迎電氣行業(yè)的朋友一起交流學習~
關(guān)于電流檢測的霍爾傳感器選型和應(yīng)用
安科瑞 高佳樂摘 要：電流檢測在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的霍爾傳感器的靈敏度比較低，受外界影響較大，由此應(yīng)用新型霍爾傳感器來彌補其功能缺陷，介紹了萊姆HO系列霍爾傳感器的多項功能，以HO-15-NP霍爾傳感器為例，著重介紹了霍爾傳感器在電流檢測及其線性度方面的介紹。關(guān)...
2020-09-070
Acrelwangyang
Acrel Sales Engineer
淺談基于霍爾傳感器的電流監(jiān)測及過流保護設(shè)計-安科瑞 王陽
摘要：根據(jù)機載電子設(shè)備健康監(jiān)測和視情維修的要求，發(fā)射裝置內(nèi)場測試儀需增加對被測產(chǎn)品進行電流監(jiān)測的功能;同時，為避免測試期間因過流而導(dǎo)致的產(chǎn)品或測試設(shè)備損壞，亟需實現(xiàn)對被測產(chǎn)品的動態(tài)過流保護。基于此需求，設(shè)計了一種基于霍爾傳感器的實現(xiàn)方案。硬件方面，電路由器件、電流監(jiān)測電路和...
2021-04-270
計量互感器
河北冠赫實業(yè)有限公司
霍爾傳感器的優(yōu)勢及主要用途
霍爾傳感器是世界排名第三的感應(yīng)器商品，它被廣泛運用到工業(yè)生產(chǎn)、汽車行業(yè)、電腦上、手機上及其新起消費電子產(chǎn)品行業(yè)。霍爾效應(yīng)是磁電效用的一種，這一狀況是霍爾于1879年在科學研究金屬材料的導(dǎo)電性組織時發(fā)覺的。接下來小編帶大家看看霍爾傳感器的優(yōu)勢及主要用途：很多人都了解，小汽車的...
2020-12-080
響拇指電子
深圳響拇指電子科技有限公司
霍爾傳感器在智能坐便器上的應(yīng)用
智能坐便器起源于美國，用于醫(yī)療和老年保健，最初設(shè)置有溫水洗凈功能。后經(jīng)韓國，日本的衛(wèi)浴公司逐漸引進技術(shù)開始制造，加入了座便蓋加熱、溫水洗凈、暖風干燥、殺菌等多種功能。目前市場上的智能坐便器大體上分為兩種，一種為帶清洗、加熱、殺菌等的智能坐便器，另一種為可自動更換薄膜的智能坐...
2020-04-290
參考資料
1.

霍爾效應(yīng)
．北京航空航天大學．2013-03[引用日期2013-07-18]

集成線性霍爾傳感器：霍爾線性集成傳感器的結(jié)構(gòu)與技術(shù)特性

有關(guān)霍爾線性集成傳感器的結(jié)構(gòu)與技術(shù)特性，霍爾線性集成傳感器的輸出電壓與外加磁場強度呈線性比例關(guān)系，一般由霍爾元件、恒流源和線性放大器組成，霍爾線性集成傳感器的技術(shù)特性如圖。
霍爾線性集成傳感器
一、霍爾線性集成傳感器的結(jié)構(gòu)
霍爾線性集成傳感器的輸出電壓與外加磁場強度呈線性比例關(guān)系。
這類傳感器一般由霍爾元件、恒流源和線性放大器組成，做在一個芯片上，它的輸出為模擬電壓信號，并且與外加磁感應(yīng)強度呈線性關(guān)系。
因此霍爾線性傳感器廣泛用于位置、力、重量、厚度、速度、磁場、電流等的測址或控制。>> 霍爾壓力傳感器的工作原理
霍爾線性集成傳感器有單端輸出和雙端輸出兩種，它們的電路結(jié)構(gòu)分別見圖8-24和圖8-25。
單端輸出的傳感器是一個三端器件，它的輸出電壓對外加磁場的微小變化能做出線性響應(yīng)。
通常將輸出電壓用電容交連到外接放大器，將輸出電壓放大到較高的水平。其典型產(chǎn)品是SI3501T。
雙端輸出的傳感器是一個8腳雙列直插封裝器件，它可提供差動射極跟隨輸出，還可提供輸出失調(diào)調(diào)零。其典型的產(chǎn)品是SL3501M。
2、霍爾線性集成傳感器的技術(shù)特性
傳感器的輸出特性見圖8-26和圖8-27。