霍尔传感器干什么：什么是霍尔传感器，它有何用途？

朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。霍尔传感器对我来说还是比较熟悉的，我在维修电瓶车时，电瓶车的调速车把里就有霍尔传感器元件，在电瓶车的无刷电机中也会用到霍尔传感器元件；另外在数控车床的自动刀架上也安装了几个霍尔传感器，由此可见霍尔传感器在我们的日常生产和生活中使用非常广泛，今天正好借助这个话题与朋友们一起聊聊关于霍尔传感器的一些问题。
霍尔传感器的由来
霍尔传感器是利用半导体材料，它是根据霍尔效应制作的一种传感器。这个霍尔其实是一个人名，他是一位美国的物理学家，他早在一百多年前的1879年就通过很多次实验发现了在一个金属薄片上通过一个恒定的电流，然后把这个薄片再放到磁场中，这时候他发现在金属的另外两侧就会出现电压。这个电压是与磁场有关系的，当磁场强时，这个电压就高，当磁场弱时，这个电压就低。当时由于技术的限制，还没有发现类似硅半导体这种材料，因此使用金属来获得的电压都比较小，直到上个世纪40年代末，硅半导体的出现，霍尔效应才逐渐进入到实际应用领域。
后来人们为了纪念霍尔在这方面做出的贡献，因此用他的名字来命名这种传感器，现在人们大都采用半导体作为霍尔传感器的材料，当我们给它通入电流时，在与电流和磁场都垂直的方向上就会产生电压，我们把这种现象叫霍尔效应。我们把这种利用霍尔效应制作的传感器称为霍尔传感器。
霍尔传感器的原理与结构
我们以半导体霍尔元件为例来说明它的工作过程。在下图中我们给半导体霍尔元件通入电流I，然后把这个半导体薄片放在以磁场强度为B的磁场中，这时半导体内的电子将受到一种磁力（洛仑兹力）F的作用就会向内侧移动，因此在内侧就堆积了很多电子，随着电子堆积的越来越多，此时就会形成一种电场。当电子既受到磁场力的作用，又受到电场力的作用，如果此时两种力达到了一种平衡时，那么电子的堆积也就达到了一种动态平衡，这时候就建立起一种电压，我们把这种电压叫霍尔电动势，一般用Eh表示，那么霍尔电动势Eh可用Eh=KIB来表示。从这个式子可以看到，这个K是霍尔元件的灵敏度，这个I和B分别表示通入的电流和所在的磁场强度，因此我们知道，在通入电流一定的情况下，磁场强度越强，那么所感应的霍尔电动势就越大。
我们通过实验可以知道单单用霍尔元件本身它所输出的电压是非常小的，同时我们又知道，半导体器件容易受温度影响。因此现在的霍尔传感器一般都把霍尔元件、放大器、温度补偿电路以及稳压电源等制作在一个芯片里，单就霍尔元件本身的结构来说，一般它是由半导体、薄膜、衬底以及引线等部分构成，如下图所示。
霍尔传感器的作用
我们知道了霍尔传感器的原理之后就能够知道它的作用了，首先它可以用来检测外界磁场的变化，还可以做成无触点控制的传感器，比如有一种接近开关就是用霍尔传感器制作的，它可以检测磁性物体。我们知道霍尔传感器一般可以分为线性型和开关型两类。对于线性霍尔传感器它与外加磁场强度呈线性关系，比如我们的电瓶车转把里的霍尔元件就是用的线性霍尔传感器；对于开关型霍尔传感器来说，它输出类似开关的接通与断开，也就是说它能够输出“1”和“0”，比如在数控车床刀架里所用的霍尔传感器就是开关型的，它主要是用来检测车刀是不是到位的。
另外在测量位移、压力等方面也是可以用到霍尔传感器的，一般我们比较常用的霍尔传感器有CS-3000系列、SH-100系列、HK系列等。
霍尔传感器检测
我们知道霍尔传感器在有磁场靠近时就会从输出端输出一个电压信号，因此我们可以测量输出端的电压变化来判断霍尔传感器是不是正常。我们知道在集成的霍尔传感器中，它通常为集电极开路输出型的，因此我们在检测它的质量好坏时要加一个限流电阻。在正常时，霍尔传感器输出端“3”脚应为高电平，一般会接近电源电压Vcc。当我们用一个小磁铁靠近霍尔传感器印有数字的一面时，如果此时万用表指示的电压降到0.6V以下的话，说明霍尔传感器是好的。如果当小磁铁已接触到霍尔传感器印有数字的一面时，万用表指示的电压仍不下降，然后把磁铁的磁极调换一下再试，如果这时万用表指示下降为0.6V以下的话，也说明霍尔传感器是好的，如果正反时，万用表电压都不下降，这就说明霍尔传感器已经损坏不能用了，其测试方法如下图所示。
以上就是我对这个问题的回答，欢迎朋友们参与讨论，敬请关注电子及工控技术，感谢点赞。

霍尔传感器干什么：什么是霍尔传感器，它有何用途？_1

霍尔传感器它根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。接触到的一种就是压力传感器，它是利用霍尔效应的工作原理。
霍尔传感器的工作原理：在磁场中有个霍尔半导体片，恒定电流从A经过B通过霍尔半导体片。在洛伦磁力的作用下，电流的电子流通过霍尔半导体时向一侧偏移，使霍尔半导体片在CD方向产生电位差，也就是霍尔电压。霍尔电压随着磁场强度的变化而变化，磁场越强其霍尔电压越高，反之其霍尔电压越低，一般都是几mv，但在集成电路中经过放大器放大，就能使该电压放大足以输出的较大信号。如果霍尔集成电路能起传感器作用，只需要以机械方法去改变磁感应强度。
霍尔传感器用途：通过它能将许多非电非磁的物理量，如压力、力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数等及工作状态发生变化时间，转成电量进行检测和控制。它的仪表有压力变送器可以用来测量介质的压力、转速传感器用来测量机械部件的转动的转速等

霍尔传感器干什么：霍尔传感器有什么用？工作原理是什么

霍尔传感器听起来给我们有点高科技的感觉。其实，只是我们不认识它而已。那我们今天就了解一下它有多么的神奇！
通过字面上的意思我们可以知道它属于传感器之类的电子器件。
那么我们先了解一下什么是传感器。
传感器定义：
其实它属于一个检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需要的信息，来满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
看了定义是不很难理解呢？那我们这样理解，其实，我们每个人身上处处都有传感器。当我们品尝一份食物时，是不舌尖会告诉我们的大脑这种食物好吃不好吃呢。如果好吃，大脑就会告诉你多吃点，不好吃大脑就会告诉你别吃了或少吃点呢！
此时，我们是不了解了传感器是干什么的了呢。我们身体上是不有好多的传感器呢。
霍尔传感器一般指的是电子产品设备上的零部件。
霍尔传感器工作原理
是一个换能元件，将变化的磁场转化为输出电压的变化，用于测量磁场及产生和影响磁场的物理量。
然后以简单的形式将模拟信号转化成一个电压。
霍尔传感器简介及分类
1、霍尔传感器可分为：线型和开关型两种。
2、线型霍尔传感器又可分为开环式线性霍尔传感器和闭环式线性霍尔传感器。
主要包括霍尔元件、线性放大器和设计跟随器三大部分，用于测量交流电流、直流电流、电压。
开关型霍尔传感器主要包括霍尔元件、差分放大器、稳压器、斯密特触发器、输出级组成，用于数字量的输出。
霍尔传感器特点
对磁场敏感。
结构简单，体积小。
频率响应宽。
输出电压变化大和使用寿命长。
应用领域
工业、汽车、电脑、AI、智能手机等电子产品领域有着广泛的用途。
总结：关于霍尔传感器，在今天科技发展的快车道上，无论任何大系统与小系统，人工智能技术以及无人驾驶汽车技术、人脸识别技术等被广泛应用，可以说贯穿于我们生活的方方面面。

霍尔传感器干什么：霍尔效应传感器

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霍尔效应传感器
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霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种。
中文名
霍尔效应传感器
原    理
霍尔效应
类    别
传感器
应用于
计量仪器
目录
1
简介
2
历史
3
工作原理
4
霍尔探头
霍尔效应传感器简介
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霍尔效应传感器也称霍尔传感器，是一个换能器，将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器首先是实用于测量磁场，此外还可测量产生和影响磁场的物理量，例如被用于接近开关、霍尔、位置测量、转速测量和电流测量设备。其最简单的形式是，传感器作为一个模拟换能器，直接返回一个电压。在已知磁场下，其距霍尔盘的距离可被设定。使用多组传感器，磁铁的相关位置可被推断出。通过导体的电流会产生一个随电流变化的磁场，并且霍尔效应传感器可以在不干扰电流情况下而测量电流，典型的构造为将其和绕组磁芯或在被测导体旁的永磁体合成一体。通常，霍尔效应传感器和电路相连，从而允许设备以数位（开/关）模式操作，在这种情况下可以被称为开关。工业中常见的设备，例如气缸，也被用于日常设备中，如一些打印机使用他们来监测缺纸和敞盖的情况。当键盘被要求高可靠性时，便也设计霍尔传感器在其按键内。霍尔效应传感器通常被用于计量车轮和轴的速度，例如在内燃机点火定时（正时）或转速表上。其在无刷直流电动机的使用，用来检测永磁铁的位置。轮子带有两个等距的磁铁，传感器上的电压在一个周期内将两次达到峰值，此设置通常被用来校准磁盘驱动的速率。
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霍尔效应传感器历史
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这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
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霍尔效应传感器工作原理
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语音
图1 霍尔电压随磁场强度的变化而变化
霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。图1所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。
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霍尔效应传感器霍尔探头
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语音
霍尔探头使用铟的化合物晶体，如娣化铟。晶体大小为5平方毫米左右，置于铝基上，通过封装成为探头。晶体平面垂直于探头底侧，底侧由非铁磁材料制成，以避免自身影响磁场。引线自晶体出发，穿过底侧，进入到电路模块。把探头置于磁场中，当电流流经晶体时，载流子受洛伦兹力作用出现偏转导致载流子在晶体上的分布不均匀，晶体两端的铝基上因此可以探测到霍尔电压。霍尔探头可以测量微弱的地球磁场。霍尔探测器首先需要根据已知磁场强度进行调校。然后，探头需要以适当方向放置以使地磁场磁流线直接穿过它。然后再以反方向放置，所读出的流密度是地球磁流密度的两倍。
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参考资料
1.

陈非凡. 工程测试技术. 清华大学出版社. 2006
2.

张洪润，张亚凡. 传感技术与应用教程. 清华大学出版社. 2005