霍尔传感器工作原理

霍尔传感器的工作原理是什么？~

霍尔效应在1879年被E.H.
霍尔发现，它定义了磁场和感应电压之间的关系，这种效应和传统的感应效果完全不同。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力，从而在导体的两端产生电压差。
霍尔电流传感器是利用霍尔效应将一次大电流变换为二次微小电压信号的传感器。实际设计的霍尔传感器往往通过运算放大器等电路，将微弱的电压信号放大为标准电压或电流信号。
上述原理制作而成的霍尔电流传感器，被称为【开环式霍尔电流传感器】。
后人为了提高传感器性能，又稍作了改造，就是利用一个补偿绕组产生磁场，通过闭环控制，使其与被测电流产生的磁场大小相等，方向相反，达到互相抵消的效果，此时，补偿绕组中的电流正比与被测电流的大小，这种传感器，被称为【闭环式或磁平衡式霍尔电流传感器】。

霍尔传感器工作原理：

一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流 I 的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路，就会产生霍尔电流。

一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出；若精度要求高，则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度，有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的镀膜合金；这类传感器的霍尔电势较大，但在0.05T左右出现饱和，仅适用在低量限、小量程下使用。

扩展资料：

霍尔传感器优点：

1、 霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，它一般只适用于测量50Hz正弦波；

2、 原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms；

3、精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量；

4、线性度好：优于0.1%；

5、宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。

参考资料来源：百度百科—霍尔传感器

尔传感器 　　霍尔传感器是根据霍尔效应 （霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差） 制作的一种磁场传感器
　　霍尔效应是磁电效应的一种，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。
　　流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础。
　　1）电流传感器必须根据被测电流的额定有效值适当选用不同的规格的产品。被测电流长时间超额，会损坏末极功放管（指磁补偿式），一般情况下，2倍的过载电流持续时间不得超过1分钟。
　　（2）电压传感器必须按产品说明在原边串入一个限流电阻R1，以使原边得到额定电流，在一般情况下，2倍的过压持续时间不得超过1分钟。
　　（3）电流电压传感器的最佳精度是在原边额定值条件下得到的，所以当被测电流高于电流传感器的额定值时，应选用相应大的传感器；当被测电压高于电压传感器的额定值时，应重新调整限流电阻。当被测电流低于额定值1/2以下时，为了得到最佳精度，可以使用多绕圈数的办法。
　　（4）绝缘耐压为3KV的传感器可以长期正常工作在1KV及以下交流系统和1.5KV及以下直流系统中，6KV的传感器可以长期正常工作在2KV及以下交流系统和2.5KV及以下直流系统中，注意不要超压使用。
　　（5）在要求得到良好动态特性的装置上使用时，最好用单根铜铝母排并与孔径吻合，以大代小或多绕圈数，均会影响动态特性。
　　（6）在大电流直流系统中使用时，因某种原因造成工作电源开路或故障，则铁心产生较大剩磁，是值得注意的。剩磁影响精度。退磁的方法是不加工作电源，在原边通一交流并逐渐减小其值。
　　（7）传感器抗外磁场能力为：距离传感器5～10cm一个超过传感器原边电流值2倍的电流，所产生的磁场干扰可以抵抗。三相大电流布线时，相间距离应大于5～10cm。
　　（8）为了使传感器工作在最佳测量状态，应使用图1－10介绍的简易典型稳压电源。
　　（9）传感器的磁饱和点和电路饱和点，使其有很强的过载能力，但过载能力是有时间限制的，试验过载能力时，2倍以上的过载电流不得超过1分钟。
　　（10）原边电流母线温度不得超过85℃，这是ABS工程塑料的特性决定的，用户有特殊要求，可选高温塑料做外壳。

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，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。
磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。

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感应强度。下图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。

霍尔传感器就是利用霍尔定律电磁感应工作的，主要用于感应曲轴位置来控制点火时刻的，一般霍尔传感器是被设计在分电器内或者曲轴和凸轮轴旁边，每个缸的上止点对应的有一个凸起的齿，当这个齿在转动时切割霍尔传感器的线圈磁场产生一个电磁脉冲，以电信号的形式传递给点火控制器或电脑，有点火控制器控制点火或电脑控制点火和喷油。这就是霍尔传感器的基本工作原理和方式。

霍尔传感器也叫霍尔效应传感器，是一个换能器，将变化的磁场转化为输出电压的变化。他可用于接近开关、霍尔、位置测量、转速测量和电流测量设备。霍尔效应传感器通常被用于计算车轮和轴的速度。

---

甘井子区13394554672： 霍尔传感器的原理 - ？
爱新觉罗具盐酸： 尔传感器 霍尔传感器是根据霍尔效应 (霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的.当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个...

甘井子区13394554672： 霍尔传感器的工作原理 - ？
爱新觉罗具盐酸： 霍尔传感器的工作原理是: 磁场中有一个霍尔半导体片,恒定电流I从A到B通过该片.在洛仑兹力的作用下,I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在CD方向上产生电位差,这就是所谓的霍尔电压. 霍尔电压随磁场强度的变化而变...

甘井子区13394554672： 霍尔式传感器的工作原理 - ？
爱新觉罗具盐酸： 霍尔传感器是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器.脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的.因此,霍尔传感器不需要外界电源供电. 霍尔传感器可广泛应用于: 1电子式水表、气表、电表和远程抄表系统 2控制设备中传送速度的测量 3无刷直流电机的旋转和速度控制 4在工程中测量转动速度和其他机械上的自动化应用 5转速仪、速度表以及其他转子式计量装置

甘井子区13394554672： 简述霍尔电势的产生原理? - ？
爱新觉罗具盐酸：[答案] 霍尔传感器的工作原理半导体薄片置于磁场中,当它的电流方向与磁场方向不一致时,半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势,这种现象称为霍尔效应,该电动势称霍尔电势

甘井子区13394554672： 霍尔传感器的原理是什么 - ？
爱新觉罗具盐酸： 霍尔效应在1879年被E.H. 霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的感应效果完全不同.当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两...

甘井子区13394554672： 霍尔电压传感器的电路图 工作原理 - ？
爱新觉罗具盐酸： 霍尔电压传感器的电路图:霍尔电压传感器是一种利用霍尔效应,将原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在10mA,此电流经过多匝绕组之后,经过聚磁材料将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零.实际上霍尔电压传感器利用的是和磁平衡闭环霍尔电流传感器一样的技术.霍尔电压传感器正是基于霍尔闭环零磁通原理,来实现测量直流电压,交流电压和混合波形的电压.

甘井子区13394554672： 霍尔传感器原理;? - ？
爱新觉罗具盐酸： 简介: 当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电 位差,这种现象就称为霍尔效应.两端具有的电位差值称为霍尔电势 U,其表达式为 U=K·I·B/d 其中 K 为霍尔系数,I 为薄片中通过的电流,B 为外加磁场(洛伦慈力 Lorrentz) 的磁感应强度,d 是薄片的厚度.由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强 度成正比的关系. 霍尔传感器的外形图和与磁场的作用关系如右图所示.磁场由磁钢提供,所以霍尔 传感器和磁钢需要配对使用. 霍尔传感器检测转速示意图如下.在非磁

甘井子区13394554672： 霍尔传感器的作用与原理 - ？
爱新觉罗具盐酸： 1.霍尔效应与其物理现象的应用综述:在磁场力作用下,在金属或通电半导体中将产生霍耳效应,其输出电压与磁场强度成正比.基于霍耳效应的霍耳传感器常用于测量磁场强度,其测量范围从10Oe到几千奥斯特.尽管人们早在1879年就知道了霍耳效应,但直到20世纪60年代末期,随着固态电子技术的发展,霍耳效应才开始被人们所应用.自此,霍耳传感器也得到了飞速的发展,并在汽车、工业、计算机等行业中得到广泛应用,如齿轮速度检测、运动与接近检测及电流检测等.霍耳传感器的出现,解决了许多以往让人感到棘手的问题.

甘井子区13394554672： 霍尔元件的工作原理. - ？
爱新觉罗具盐酸：霍尔元件应用霍尔效应的半导体. 所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象.金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的.当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加...