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霍尔效应传感器的典型应用场合解析

发布时间:2022-10-16 浏览:596次

霍尔传感器是基于霍尔效应的磁传感器。将一个有电流的物体放在磁场中。如果电流方向和磁场方向相互垂直,则在同时垂直于磁场和电流方向的方向上会产生横向电位差。这种现象称为霍尔效应,由此产生的电位差称为霍尔电压。

霍尔器件由产生显着霍尔效应的半导体材料制成。作为霍尔传感器中的磁电转换元件,可用于电磁测量,如测量磁场、电流、电功率等磁物理量和电。霍尔传感器还可以利用磁场作为介质,实现许多物理量的非接触式测量。

通过对力、位移、振动、加速度、速度、流量等非电量进行换算,广泛应用于工业、交通、通讯、自动控制和家庭使用。电器等领域。

霍尔传感器是根据霍尔效应制成的磁场传感器,广泛应用于工业自动化技术、检测技术和信息处理。霍尔效应实验测得的霍尔系数可以决定半导体材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等重要参数。

由于霍尔元件产生的电位差很小,通常将霍尔元件、放大电路、温度补偿电路、稳压电源电路集成在一个芯片上,称为霍尔传感器。霍尔传感器也叫霍尔集成电路,它的外观很小,如下图所示:


很多人都知道,汽车自动化程度越高,微电子电路越多,越怕电磁干扰。汽车中的灯具和电器设备很多,特别是大功率的大灯、空调电机和雨刷电机在开关时会产生浪涌电流,使机械开关触点产生电弧,产生更大的电磁波,干涉信号。使用功率霍尔开关电路可以减少这些现象。

霍尔器件检测磁场的变化并将其转换为电信号输出,可用于监测和测量汽车各部分运行参数的变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速等,这些变量可以进行两次变换;可以测量压力、质量、液位、流量、流量等。霍尔器件的输出直接与电控单元接口,可实现自动检测。

目前的霍尔器件可以承受一定的振动,可以在零以上负40°C到150°C的范围内工作。全部密封无水、油污染,能充分适应汽车恶劣的工作环境。

霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,例如直流、交流、脉冲波形等,甚至可以测量瞬态峰值。二次电流如实地反映了一次电流的波形。普通变压器是无法比拟的,一般只适合测量50Hz的正弦波,一次回路与二次回路之间有良好的电气隔离,隔离电压可达9600Vrms;

精度高:在工作温度区精度优于1%,适用于任何波形测量;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无反弹、位置重复精度高(可达μm级)。

宽带宽:高带宽电流传感器的上升时间可小于1μs;但电压传感器带宽较窄,一般在15kHz以内,6400Vrms高压电压传感器的上升时间约为500uS,带宽约为700Hz。

测量范围广:电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。

结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功耗低、频率高(最高1MHZ)、抗振、不怕灰尘、油、水汽、盐雾污染或腐蚀。

例如汽车点火系统,工程师将霍尔开关SS1376放在分电器内取代机械断电器,用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压,控制电控单元(ECU)的初级电流。相对于机械断电器而言,霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护,能够适应恶劣的工作环境,还能精确地控制点火正时,能够较大幅度提高发动机的性能,具有明显的优势。


霍尔传感器还广泛应用于变频调速装置、逆变装置、UPS电源、通讯电源、电焊机、电力机车、变电站、数控机床、电解电镀、微机监控、电网监控等需要隔离的设施和检测当前和新兴的太阳能、风能、地铁轨道信号、汽车电子等领域。

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