什么是霍尔效应?霍尔效应传感器是如何工作的

在本教程中,我们将学习霍尔效果以及霍尔效果传感器的工作。您可以观看以下视频或阅读下面的书面教程。

概要


霍尔效应是测量磁场最常用的方法,霍尔效应传感器非常受欢迎,在当代有许多应用。例如,它们可以作为车轮速度传感器以及曲轴或凸轮轴位置传感器在车辆中找到。它们也经常被用作开关、MEMS罗盘、接近传感器等。现在我们来看看这些传感器,看看它们是如何工作的,但首先让我们解释一下什么是霍尔效应。

什么是霍尔效应?


这是解释霍尔效应的实验:如果我们具有薄导电板,如图所示,我们将电流设定为流过它,电荷载流子将从板的另一侧流动地流动。

Hall-Effect-Charger-Carriers-Flow

现在,如果我们在平板附近施加磁场,我们会由于洛伦兹力(洛伦兹力)而干扰载流子的直线流动。维基百科)。在这种情况下,电子将偏转到平板的一边,而带正电的孔则偏转到平板的另一边。这意味着,如果我们把一个仪表放在另一边,我们会得到一些可以测量的电压。

霍尔效应的原理

因此,正如我们上面所解释的,获得可测量电压的效应被称为霍尔效应,以埃德温·霍尔于1879年发现它的名字命名。

霍尔效应传感器

霍尔效应磁传感器的基本霍尔元件大多提供非常小的电压,只有每高斯几微伏,因此,这些设备通常制造内置高增益放大器。

Hall-Element-Schematic

有两种类型的霍尔效应传感器,一个提供模拟和其他数字输出。模拟传感器由电压调节器,霍尔元件和放大器组成。从电路示意图,我们可以看到传感器的输出是模拟的,与霍尔元件输出或磁场强度成比例。这些类型的传感器是合适的,并且由于它们的连续线性输出而用于测量接近度。

Hall-Element-Analog-and-Digital-Output

另一方面,数字输出传感器只提供两种输出状态,“开”或“关”。这些类型的传感器有一个额外的元件,如电路原理图所示。这是施密特触发器,它提供了滞后或两个不同的阈值水平,因此输出要么高,要么低。为更多的细节施密特触发器是如何工作的,你可以查看我的教程。这类传感器的一个例子是霍尔效应开关。它们经常被用作限制开关,例如在3D打印机和数控机床中,以及在工业自动化系统中用于检测和定位。

霍尔元电路 - 方法

霍尔效应传感器的其他当代应用是车轮测量转子转速或转速以及确定曲轴或凸轮轴在发动机系统中的位置。这些传感器由霍尔元件和永磁体组成,永磁体被放置在一个附在转轴上的齿盘附近。

霍尔效果如何运作RPM测betway量

传感器和盘的齿之间的间隙非常小,因此每次齿通过传感器附近时,它会改变周围的磁场,这将导致传感器的输出到高或低。因此传感器的输出是方波信号,其可以容易地用于计算旋转轴的RPM。

2回复

  1. 阿姆纳西姆汗

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