霍尔传感器的应用

霍尔传感器的应用霍尔传感器是由程尔元件与弹性敏感元件或水磁体结合而形成。它旦4J灵敏度高、体积小、质量轻、无触点、频呐负(巾立流到微波)、动态特性奸、pj靠性高、寿命长巳价格低等优点。因此，在磁场、电流及各种非电丝测量、信息处理、自动化技术等方面得到了广泛的应用，归纳起来，猩尔传感器主要有下列3个方面的应用类型；(U利用霍尔电势正比于磁感强度的特性来测量磁场及勺之有关的电里和非屯量。例如，磁场汁、方位计、电流计、微小位移计、角度汁、转速汁、加速度计、函数发生器、同步传动装置、无刷育流电机和非接触开关等。(2)利用雀尔电势正比于激励电流的特件可制作回转器、隔离器和电流控制装置等。(3斯lj用霍尔电势正比于激励电流与磁感应强度乘积的规律制成乘算器、除算器、乘方器、斤方器和功率汁等，也可以作混频、调制、斩波和解调等用。(一)角位移测量仅角位移测量仪的结构如图10—9所R1。霍尔元件与被测物联动，而程尔元件又在一个恒定的磁场小转动．于是雀尔电势2I‘就反映了转角秒的变化。不过，这个变化是非线性的(zM正比于sm6)。如要求蜘与o成线性关系，必须采用特定形状的磁极。I二)霍尔转速表图lo·10所示为霍尔转速决结构尔意图。在被测转速亿宾微电子的转轴1：安装—‘个渐盘，也可巡取1．圾靴2霍尔元件3励滋线团机械系统中的一个齿轮，将在尔元件及磁路系统靠近齿撤，随着的点的转动，磁路的磁pK也周期件地变化，测量霍尔元件输山的脉冲顺率就可以确定树测物的转凉。(三)霍尔功率计这是一种采用霍尔传感器进行负载功率测量的仪器，其工作原理如图10—11所示。由于负载功率等于负载电压和负载ATMEL代理商电流之乘积，使用霍尔元件时，分别使负载电压与磁感应强度成比例，负载电流与控制电流成比例，显然负载功率就正比于霍尔元件的霍尔电势。由此可见，利用霍尔元件输出的霍尔电势为输入控制电流与驱动磁感应强度的乘积的函数关系，即可测旦出负载功率的大小。由图lo—ll所尔的线路可知。流过程尔元件的电流J是负载电流JI的分流值，Rr为负载电流Jt的取样分流电阻，为使霍尔元件电流J6S模拟负载电流Jh要求R1《ZL(负载阻抗)，外加磁场的磁感应强度是负载电压I／I的分压值，及z为负载电压rJI的取样分压电阻，为使激磁电压尽量与负载电压问相位，励磁凹路中的及2要求取得很大，位励磁团路阻抗接近于电阻性，实际卜它总略带—些电感性．因此电感L是用门目伉补偿酌，这样霍尔电势就与负载的交流有效功率成汗比r。霍尔元件的其他应用(一)霍尔无ATMEL触点点火装置传统购汽车汽缸点火驻置使用机械式的分电器，存在着点火时间不准确、触点易磨损等缺点。采用霍6；开关无eA点晶体管点火装量可以克服上述缺点，可提高燃烧效率。四汽缸汽车，：L火装置如图川—12所示，图中的磁轮鼓代替了传统的八轮及白金触点。发动机主轴带动磁轮鼓转动时，霍尔元件感受到的磁场的极性发生文持改变．它输出一连串与汽缸活塞运动同步的脉动信号去触发晶体管功率开关．点火线圈二次侧产生很高的感应电压，火花塞产生火花放电，完成汽缸点火过程。(二增尔元件在天刷直流电机中的应用这是一种采用霍尔传感器驱动的无触点直流电动机，它的基本原坦如图10—L3所示。由图1Jo—13可知．转于是长度为L的圆桶形永久磁铁，并巳以往向极化，定于线圈分成4织．里环形故人铁芯内侧槽内。当转子处舶口图lo—13(；)中所不位置的，霍尔元件Hl感应到转子磁场，便有楼尔电势输出，其经74管放大盾便使LM通电，对应定于铁芯产牛一个与转子成90。的赵前激励磁场，它吸引转TI代理商子逆时针旋转；当转于旋转90”以后，霍尔yi件比感府到转子磁场，便有档尔电势输山，其经飞管放大后便使LM通电，于是产生一个超前9()。的激励磁场．它再吸引转子逆别针旋转。这样线圈依次通电，由于有—个起的90。的逆时针旋转磁场吸引着转于，l也机使连续运转起来，其运转顺序如下：N对11j—T‘导通一I“通电，5刘比—T：导通[‘p通电．s对Ht—Ti导泅J训通电，N对比一I。导屈一山l迥电。霍尔式无刷直流电机在实际使用时，一般需要采用速度负反馈的形式来达到电机稳定和电机调速的目的。霍尔元件的基本结构是在一个半导体南片L安装了2对电极：一个为对称控制电极，输入控制电流Jt；另——个为刘称输出电极，输出霍尔电势。cjmc%ddz