开关型霍尔传感器(开关型霍尔传感器的典型应用)

海潮机械 2023-01-18 09:47 编辑:admin 210阅读

1. 开关型霍尔传感器的典型应用

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,霍尔传感器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。 霍尔器件具有许多优点,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。

霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、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)。

取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。

霍尔集成电路的输出电压的变化,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。

2. 开关型霍尔传感器的特性

工作原理双极霍尔需要两个磁极分别控制高低电平,利用磁场NS极交替来输出信号。如S极靠近时输出低电平,N极靠近时输出高电平。如果磁场被移除,则是随机输出,有可能是打开,也有可能是关闭。双极霍尔有一种特殊形式叫锁存霍尔或锁定霍尔:如S极靠近时开启,磁场离开继续保持开启;当靠近N极时才会关闭,磁场移除后继续保持关闭状态,直到下次磁场改变,这种保持上次状态的特性即锁存特性,这种类型的霍尔就是双极锁存型霍尔.双极性霍尔传感器设计为灵敏开关。双极型开关有一致的迟滞性,但是,不同的器件对发生在正极或者负极的开关点的范围是不同的。因为需要改变磁场的极性,来确保开关点的切换,并且需要一致的迟滞性来确保周期,所以需要磁信号改变幅度ΔB,故而这些器件紧密排列,南北两极交替使用。特点稳定性好,宽电压,一致性好,寿命长。应用双极霍尔开关的典型应用领域有以下几种:电机测速、速度传感器、脉冲计数器,编码器,风扇常用的双极霍尔元件YS41F,YSU18,YS188,YS413,YS276

3. 开关型霍尔传感器的典型应用有

接近开关就是利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,通俗的讲就是当物体靠近接近开关时,开关能够发生动作。

接近开关按其原理的不同可以分为很多种,有一种就是霍尔式接近开关,它的原理就是当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。但是必须是磁性物体才行。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。可以分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种,线性的输出是模拟量(电压,电流),开关型的输出是数字量。所以可以说霍尔式接近开关与开关型霍尔传感器在某种程度上可以说能相互替换,但是霍尔传感器与接近开关应该是两种不同的概念。

4. 霍尔开关集成传感器的特点

霍尔集成电路是霍尔元件与集成运放电路一体化的结构,是一种传感器模块,可分为线性输出型和开关输出型两大类。利用集成电路工艺技术将霍尔元件、放大器、温度补偿电路和稳压电路集成在一块芯片上即可形成霍尔集成电路,它具有灵敏度高、传输过程无抖动,功耗低、寿命长、工作频率高、无触点、无磨损、无火花等特点,能在各种恶劣环境下可靠、稳定地工作。

线性型霍尔集成电路的输出电压较高,使用非常方便,已得到广泛的应用,可用于无触点电位器、非接触测距、无刷直流电机、磁场测量的高斯计、磁力探伤等方面。

开关型霍尔集成电路用于接近开关,如无触点开关、限位开关、方向开关、压力开关、转速表等。

5. 开关式霍尔传感器在工业中的应用

按照霍尔开关的感应方式可将它们分为:单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。

单极性霍尔开关的感应方式:磁场的一个磁极靠近它,输出低电位电压(低电平)或关的信号,磁场磁极离开它输出高电位电压(高电平)或开的信号,但要注意的是,单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效,一般是正面感应磁场S极,反面感应N极。

双极性霍尔开关的感应方式:因为磁场有两个磁极N、S(正磁或负磁),所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关(高低电平),它一般具有锁定的作用,也就是说当磁极离开后,霍尔输出信号不发生改变,直到另一个磁极感应。另外,双极性霍尔开关的初始状态是随机输出,有可能是高电平,也有可能是低电平。

全极性霍尔开关的感应方式:全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似,区别在于,单极性霍尔开关会指定磁极,而全极性霍尔开关不会指定磁极,任何磁极靠近输出低电平信号,离开输出高电平信号。

线性霍尔

线性霍尔元件是一种模拟信号输出的磁感测器,输出电压随输入的磁力密度线性变化。

线性霍尔效应感测器 IC 的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。在静态(无磁场)时,从理论上讲,输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。相反,增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。

线性霍尔元件是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,一般应用于调速,测电压、电流、功率、厚度、线圈匝数等等。