霍尔位置传感器原理和应用.docx

霍尔位置传感器原理和应用.docx

《霍尔位置传感器原理和应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《霍尔位置传感器原理和应用.docx（2页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

霍尔位置传感器原理和应用

霍尔位置传感器原理和应用

一．霍尔位置传感器的特点：

霍尔位置传感器是一种检测物体位置的磁场传感器。

用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。

霍尔位置传感器以霍尔效应原理为其工作基础。

霍尔位置传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

霍尔位置传感器开关型输出的具有无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。

采取了各种补偿和保护措施的霍尔位置传感器的工作温度范围可达到－55℃～150℃。

按照霍尔位置传感器的功能可将它们分为:

霍尔线性型传感器和霍尔开关型传感器。

前者输出模拟量，后者输出数字量。

霍尔位置传感器通过它对磁场变化的测量，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制，因而有着广泛的用途。

二．霍尔位置传感器的原理：

2.1霍尔效应和霍尔元件

在一块通电的半导体薄片上，加上和片子表面垂直的磁场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压，如图1中的VH，这种现象就是霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的。

VH称为霍尔电压。

这种现象的产生，是因为通电半导体片中的载流子在磁场产生的洛仑兹力的作用下，分别向片子横向两侧偏转和积聚，因而形成一个电场，称作霍尔电场。

霍尔电场产生的电场力和洛仑兹力相反，它阻碍载流子继续堆积，直到霍尔电场力和洛仑兹力相等。

这时，片子两侧建立起一个稳定的电压，这就是霍尔电压，这个半导体薄片称为霍尔元件。

 霍尔元件可用多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP等等。

2.2  霍尔集成电路