霍尔电流传感器（电机霍尔传感器）

本篇文章给大家谈谈霍尔电流传感器，电流以及电机霍尔传感器对应的传感知识点，希望对各位有所帮助，器电不要忘了收藏本站喔。机霍

霍尔传感器原理

霍尔传感器是尔传一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，感器可在各种与磁场有关的电流场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，传感是器电由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、机霍交通运输和日常生活中有着非常广泛的尔传应用。

一、感器霍尔效应霍尔元件霍尔传感器

(一)霍尔效应

如图1所示，电流在半导体薄片两端通以控制电流I，传感并在薄片的器电垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压，

它们之间的关系为。

其中d 为薄片的厚度，k称为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。

上述效应称为霍尔效应，它是德国物理学家霍尔于1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。

(二)霍尔元件

根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、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等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。

(三)霍尔传感器

由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。

霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图2所示，是其中一种型号的外形图。

二、霍尔传感器的分类

霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。

(一)线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。

(二)开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。

三、霍尔传感器的特性

(一)线性型霍尔传感器的特性

输出电压与外加磁场强度呈线性关系，如图3所示，可见，在B1～B2的磁感应强度范围内有较好的线性度，磁感应强度超出此范围时则呈现饱和状态。

(二)开关型霍尔传感器的特性

如图4所示，其中BOP为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。

当外加的磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到动作点Bop以下时，传感器输出电平不变，一直要降到释放点BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bop与BRP之间的滞后使开关动作更为可靠。

另外还有一种“锁键型”(或称“锁存型”)开关型霍尔传感器，其特性如图5所示。

当磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出由高电平跃变为低电平，而在外磁场撤消后，其输出状态保持不变(即锁存状态)，必须施加反向磁感应强度达到BRP时，才能使电平产生变化。

四、霍尔传感器的应用

按被检测对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。前者是直接检测受检对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，这个磁场是被检测的'信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量，例如速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电学量来进行检测和控制。

(一)线性型霍尔传感器主要用于一些物理量的测量。例如：

1.电流传感器

由于通电螺线管内部存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔传感器测量出磁场，从而确定导线中电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。

霍尔电流传感器工作原理如图6所示，标准圆环铁芯有一个缺口，将霍尔传感器插入缺口中，圆环上绕有线圈，当电流通过线圈时产生磁场，则霍尔传感器有信号输出。

2.位移测量

如图7所示，两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z轴上作△Z位移时，传感器有一个电压输出，电压大小与位移大小成正比。

如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，如图8所示，是按这一原理制成的力传感器。

(二)开关型霍尔传感器主要用于测转数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知器、报警器、自动控制电路等。

1.测转速或转数

如图9所示，，在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数(计数器)，若接入频率计，便可测出转速。

霍尔式传感器的优缺点

什么是霍尔传感器

基于霍尔效应，假设在半导体上外加方向互相垂直的磁场和电流，根据左手定则，半导体内部的电子和空穴会在电场力和洛伦兹力的作用下偏移，在半导体两个端面产生电场，从而产生电势差，这个现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压。

霍尔传感器就是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，当在一根长导线中通以电流时，在磁芯会产生一个与导线电流大小成正比的磁场，再利用霍尔元件的特性，测量霍尔元件感应生成的电压信号，经过放大器放大霍尔电压后，输出一个可直接测量的霍尔电压。霍尔电流传感器的优点是电路简单、能量效率高、检测范围广及电耗低等；缺点是抗干扰能力差、精度较差、线性度较差、响应速度较慢、且温漂较大。

霍尔原理及应用图示

什么是合金电阻

合金电阻，也叫分流电阻（Shunt）、采样电阻，它的阻值通常都很小（mΩ或μΩ级别），主要是对电流进行检测作用，通常是串联在采样回路中，通过采集合金电阻两端的电压降，再经过分析处理可以完成电流检测，实现电路反馈、过流检测、电流控制等功能。

合金电阻的材料主要是铜合金，目前主流的合金材料有锰铜合金、康铜合金、镍铬合金、卡玛合金、铁铬铝合金等，根据不同合金的特性（电阻率，温漂，稳定性等）可以研发生产各类不同性能的低阻值合金。

基于材料优势和材料处理技术提升，合金电阻具有低阻值、大功率、高精度、低TCR、高稳定性等特性，在白色家电、消费电子、电源工控、仪器仪表、汽车电子、光伏储能等领域具有极大的应用需求。

合金电阻各类型号

合金电阻和霍尔传感器—两者对比

随着合金电阻的技术发展越来越成熟，在很多应用场景可替代霍尔传感器，应用终端可选择合金电阻作为检测元件，提高设备精度、稳定性，节约成本。

合金电阻与霍尔传感器性能对比

合金电阻特性

独特的材料配方，满足客户不同需求；

EBW真空电子束焊接工艺，提高稳定性和焊接强度；