专题霍尔传感器

霍尔传感器，7.4 霍尔传感器的应用7.4.1 霍尔压力传感器7.4.2 霍尔加速度传感器7.4.3 霍尔转速传感器7.4.4 霍尔计数器7.4.5 霍尔无触点开关7.5 霍尔传感器实际应用7.5.1 霍尔式曲轴位置传感器的结构及工作原理7.5.2 霍尔式曲轴位置传感器的信号特性7.5.3 霍尔式曲轴位置传感器的检测方法7.6 霍尔传感器 总结7.4 霍尔传感器的应用7.4.1 霍尔压力传感器7.4.2 霍尔加速度传感器如图7-20 所示，霍尔加速度传感器置于两块永久磁铁中间，两块永久磁铁的放置方

霍尔传感器原理

霍尔传感器的工作原理是基于霍尔效应。霍尔效应：如图４．４２所示，在半导体薄片上垂直加磁场Ｂ，并在半导体的两端（１，２）通以电流ＩＣ，此时移动着的载流子在磁场作用下将受到洛伦兹力ｆＢ 的作用。洛伦兹力改变载流子的运动方向，使它们积聚在半导体两端面（３，４）形成静电场，这种静电场对载流子施加一电场力ｆＥ，当ｆＥ ＝ｆＢ 时，载流子的端面积聚达到动平衡，载流子的运动方向将不偏移，这时在两端面３和４之间建立了一个稳定的霍尔电场，相应的电势称为霍尔电势ｕＨ ，即式中 ＲＨ ——— 霍尔系数； δ ——— 元件厚度。这一效应即称霍尔效应。利用霍尔效应，能很方便地测磁通密度Ｂ。只要输入控制电流ＩＣ，并保持电流为常值，通过测量霍尔电势的大小就可测定磁通密度Ｂ。由式（４．４１）可知，当控制电流ＩＣ 反向时，霍尔电势的方向也随之变化。当磁场Ｂ方向变化时，输出电势也同时交换方向。因此，霍尔效应不但能测直流磁场，也能测交流磁场。实际上，当测量磁场时，不论测量的是交流磁场还是直流磁场，都希望输出信号是交流电势，这是由于交流电压易于放大和传递。因此在测量直流磁场时，往往不加直流ＩＣ，而是加交流ＩＣ，霍尔电势ｕＨ 即为与ＩＣ 同频率的交流电势，其幅值与直流磁场Ｂ的幅值成正比。当测量交变磁场时，则用直流控制电流ＩＣ，输出霍尔电势ｕＨ 是与交变磁场同频率的交流电势，且其幅值和交变磁场的幅值成正比。２．霍尔元件的选用由于霍尔元件对磁场敏感，因此，可以隔离检测。此外它还具有结构简单、体积小、频响宽、动态范围大（输出电势的变化大）、无活动部件、使用寿命长等优点。在测量技术、自动化技术和信息处理等领域都广泛应用霍尔元件。在式（４．４１）中，３个参数ｕＨ ，ＩＣ，Ｂ可任意保持一个参数不变，而将另两个参数分别作输入信号与输出信号；可以任取两个参数作输入变量，而以另一个作输出变量。因此，可灵活地制成各种类型的传感器和器件，供人们选用。（１）霍尔传感器应用最广的一个方面是测定磁感应强度Ｂ，目前霍尔高斯计已得到广泛应用。此外，凡是能改变Ｂ数值的物理量，也都能用霍尔传感器进行测量。如图４．４３所示，在极性相反、磁感应强度相同的２个磁钢的气隙中放置１块霍尔片，当控制电流ＩＣ 不变时，霍尔电势ｕＨ 与垂直霍尔元件的Ｂ成正比。因为Ｂ和位置ｘ 有关，所以测定Ｂ就能确定ｘ。类似这种应用方法，霍尔传感器能广泛用于测量电流、电压、位移、角位移、速度、加速度、压力、流量、液位、转速、振动等参数。（２）利用霍尔电势ｕＨ 正比于控制电流ＩＣ 和磁感应强度Ｂ 的乘积这一特点，在乘法器、函数发生器、功率计等方面也得到了广泛应用。目前，常用的霍尔元件的材料是锗（Ｇｅ）、硅（Ｓｉ）、锑化铟（ＩｎＳｂ）及砷化铟（ＩｎＡｓ）等。在电路中，霍尔片一般可用两种符号来表示，如图４．４４所示。国产霍尔元件用２个字母和１个数字来表示型号。例如：ＨＺ １表示锗材料制成的霍尔元件，它的第一个字母 Ｈ代表霍尔元件；第二个字母代表材料（Ｚ代表锗，Ｔ 代表锑化铟，Ｓ代表砷化铟）；最后一个数字表示产品序号。这几种材料特性各有不同，特别是温度特性相差较大，图４．４５是４种材料的温度特性。由图可见，锑化铟元件受温度影响最大，因此，这种材料制成的霍尔传感器往往作为敏感元件而不作为测量元件。硅、砷化铟、锗的温度系数都较小，但输出电势也比较小，其中以砷化铟比较好，具有受温度影响小和线性度好的特点，因此，常在测量指示仪表中应用。另外锗也有较好的性能。在不同的场合，要注意选用不同材料制成的霍尔传感器。３．使用时需注意的问题（１）温度补偿。温度对霍尔元件影响较大，它不但影响霍尔元件本身的内阻，也影响霍尔系数的大小。因此，要采取补偿措施。 温度对内阻的影响：霍尔元件的输入电阻随温度的变化而变化。例如 ＨＺ １型霍尔元件内阻的温度系数约为０．５％，若用恒压源供电，控制电流将随工作温度变化，给测量带来较大误差。消除这一误差的办法是采用恒流源供电。温度对霍尔系数的影响：霍尔系数ＲＨ 也会随温度的变化而变化，图４．４５所示的霍尔电势随温度的变化实际上就是霍尔系数的变化引起的。锑化铟的温度系达１．５％，锗的温度系数较好，仅为０．０４％ 左右。为减小温度误差常用的办法有：① 选用温度系数小的霍尔元件；② 控制电流ＩＣ 不要太大，以免霍尔元件发热；③ 采用恒温装置；④ 采用热敏电阻进行补偿，例如，对于锑化铟材料制造的元件，常采用热敏电阻进行补偿，其电路如图４．４６所示。图４．４６（ａ）为输入回路补偿，图中热敏电阻Ｒｔ 为负温度系数热敏电阻，它随温度增加电阻相应减少，引起控制电流ＩＣ 的增加，正好抵消由于霍尔电势减小而引起的控制电流ＩＣ 的减小。图４．４６（ｂ）为输出回路补偿，它的原理和输入回路补偿相似。 （２）不等位电势的补偿。当外磁场为零，通入控制电流ＩＣ 时，霍尔元件的输出电势应为零。但由于制造工艺等原因，两个霍尔电势的输出极不可能绝对对称地焊接在霍尔片两侧（如图４．４７所示），因此，当控制电流ＩＣ 流过霍尔片时，３和４两电极就不处于同一等位面上，这时虽无磁场，３和４间也存在电势差，称为不等位电势。控制电流为直流时的一种不等位电势补偿电路如图４．４８所示。调节电位器的位置，使补偿电压刚好与不等位电势相等且相反，达到无磁场时输出的霍尔电势为零。４．霍尔电流、电压传感器在工业测量中常用的电压、电流传感器大多用到霍尔元件，下面以瑞士莱姆（ＬＥＭ）公司生产的电压、电流传感器为例，对其工作原理作简要介绍。 （１）直测式霍尔电流传感器。图４．４９（ａ）所示为直测式霍尔电流传感器原理图，原边电流ＩＰ 产生的磁通量聚集在磁路中，由霍尔元件检测出霍尔电势信号，经过放大器放大，该电压信号可以精确地反映原边电流。 （２）磁平衡霍尔电流传感器。图４．４９（ｂ）所示为磁平衡霍尔电流传感器原理图，原边电流ＩＰ 与霍尔电压经放大产生的副边电流ＩＳ 通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流ＩＳ精确地反映原边电流。（３）磁平衡霍尔电压传感器。图４．４９（ｃ）所示为磁平衡霍尔电压传感器原理图，原边电压ＶＰ 通过原边电阻Ｒ１ 转换为原边电流ＩＰ，ＩＰ 产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流ＩＳ 通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流ＩＳ 精确地反映原边电压。（４）霍尔电流、电压传感器的使用。使用电流、电压传感器时，要注意其动、静态性能指标。电压、电流传感器的性能指标同４．１节所述相同，其独特之处涉及部分阶段电参数，这里以ＬＥＭ 公司生产的电压传感器 ＬＶ２８ Ｐ为例，其电参数有：原边额定有效电流ＩＰＮ、原边电流测量范围ＩＰ、测量电阻ＲＭ 、副边额定有效电流ＩＳＮ、转换率ＫＮ、电源电压ＶＣ 等。转换率ＫＮ 可以理解为副边与原边电流之比。ＬＶ２８ Ｐ的底板外形如图４．５０（ａ）所示，其连接如图４．５０（ｂ）所示。该传感器原边额定电流为１０ｍＡ，在原边额定电流上，传感器精度最佳，因此应适当选择原边电阻Ｒ１，以便测量与１０ｍＡ的原边电流相应的电压。例如被测电压ＶＰＮ ＝２２０Ｖ，选Ｒ１ ＝２５ｋΩ，则ＩＰ ＝８．８ｍＡ，该传感器的转换率ＫＮ 为２５００∶１０００，因此副边电流ＩＳ ＝２２ｍＡ，副边测量电阻ＲＭ 使用手册推荐值为１００～３５０Ω，这里可选ＲＭ ＝１５０Ω，则副边电压Ｖ２ ＝３．３Ｖ。电流传感器的使用与电压传感器类似，也要注意其电参数的范围。 购线网 gooxian.com专业定制各类测试线（同轴线、香蕉头测试线，低噪线等）

霍尔传感器原理

霍尔传感器应用非常广泛，有必要了解一下；

磁场测量如果被测的磁场精度很高，那么要选择好一点的材料，如果要求精度在±0.5％，那么就选择砷化镓霍尔元器件，灵敏度很高，约为5—10mv/100mt.温度误差可忽略不计，材料好，做的体积也小。

本帖最后由 hqjfhxr 于 2015-11-12 16:57 编辑 　　作为汽车产业的一个组成部分，霍尔效应传感器用于在诸如底盘、安全、车身、保障及动力传动等极其广泛的一系列应用中检测端位置或测量线性或角运动。目前，主导汽车行业研发讨论的一个重要话题是功能安全。功能安全影响到所有应用系统组件的设计和功能设置，包括霍尔传感器。　　由于霍尔传感器的非接触式测量原理和高可靠性，在许多应用中，用霍尔传感器实现的感知方案成为了首选。　　例如，由于霍尔传感器对环境条件（如灰尘、湿度和振动）的不敏感性，即使在十分苛刻环境温度条件下（-40℃至150℃），其测量结果的一致性仍然很好，再加上其不受使用时间和使用次数，而影响测量精度的高品质等特性，霍尔效应传感器正逐步取代机械开关。　　为了实现不断发展的安全和可靠性特性，开关阈值的最高精度成为了霍尔开关规范的基本参数。　　在由一个磁信号通过开关阈值触发的实际开关操作中，其动作会受开关延迟、采样抖动和噪声阈值等各因素的影响。上述这些因素都是不希望的，一个理想的开关应在瞬间做出反应，但由于霍尔IC的内部信号处理，它们无法完全避免。　　为了获得最佳开关性能， Micronas公司的霍尔效应开关系列的最新产品（HAL 15xy）内的信号处理对此进行了专门设计，以增强对这些负面影响的抑制能力。　　本文分析了信号路径设计是如何影响输出信号的抖动性能的，并介绍了解决这一问题所采取的不同设计方法。　　霍尔开关的信号路径　　霍尔开关的简化信号路径包括几个基本组件，如图1所描述：　　　　图1：简化的霍尔开关信号路径。　　该集成霍尔传感器将磁通密度转换成电信号，可选的低通滤波器限制了信号带宽，采样或无采样比较器判定该信号是高于还是低于当前的作用阈值。　　每次被采样时钟触发时，被采样的比较器都做出新决策；而未被采样的比较器无需触发持续运行。　　在采用低通滤波器的情况下，它抑制高于有用信号带宽的频率分量，以降低这些频率范围产生的噪声。　　许多霍尔传感器IC，包括Micronas的霍尔开关系列，采用著名的旋转电流（spinning-current）技术以实现优异的补偿性能。为简化，图1省略了所有与旋转电流相关的模块。　　带滞后的静态开关行为　　霍尔开关具有两种不同的磁阈值——Bon和Boff，它们形成磁滞回线。此行为对避免不必要的翻转或闪抖是必要的，若没有这种迟滞，则会发生这种不必要的麻烦。图2显示的是假设在非反向输出状态时的静态输出状态与磁通密度B的对比曲线图。　　　　图2：霍尔开关的静态磁滞回线。　　在Bon和Boff之间，两个输出状态都是可能的。在B》Bon时，输出肯定为0；在Boff前，开关都将保持为0；在Boff时，输出变为1。　　阈值噪声和最小可靠滞后　　现在可能有这个问题：磁滞回线可做得多小？为给出答案，必须考虑阈值噪声影响。实际上，Bon和Boff都不是限定为单一值的固定阈值，受由霍尔传感器本身和其它电路的热噪声所引起的阈值噪声的影响，这两个值变得飘忽不定。取决于电流消耗和滤波器带宽，噪声水平可通过设计进行调整。噪声添加到假定原本是恒定的阈值上。现在，图3显示了Bon和Boff的概率密度函数（不按比例）。　　　　图3：阈值噪声的概率密度函数　　概率密度的高度是其在相应磁通密度B条件下，找到瞬时阈值可能性的一种标度。对热噪声来说，其概率呈正态（高斯）分布。该密度函数的宽度由标准偏差σBth给出，其值与阀值的均方根（RMS）噪声值Bth，rms相同。　　因为密度不可能为0，Bon和Boff概率密度的尾线将总是在Bon和Boff的中点Bmid处趋合。这意味着，对于恒定磁通密度Bmid来说，Bon阀值有时可能（小概率）低于Bmid，从而打开开关。另外，Boff有时也可能高于Bmid，这又会关闭开关。这样，即便对恒定磁通密度，开关也可能开始翻转，这通常是不希望的。这种现象不可能完全避免，但应充分减小其发生概率。作为经验法则，如果Bon-Boff的差值大于等于 10~12σBth，则这种情况可以忽略不计。　　滤波的采样霍尔开关　　HAL 15xy传感器家族的信号处理基于带低通滤波器的采样设计。这样，当对经滤波的输入进行新取样时，开关输出的翻转仅在时间上的特定等距点才会发生，对 HAL 15xy传感器来说，是每隔2μs。在B穿过翻转阈值的时间点与采样时钟不同步时，会导致采样抖动。图4给出了滤波采样开关（如HAL 15xy）的时序样例：　　　　图4：滤波采样霍尔开关的延迟。　　此处，假设磁通密度B（t） 在通过Bon时完成一个非常快的迁跃，以保持阈值噪声影响在当下可忽略不计。霍尔信号正比于B（t），然后使该信号通过一个低通滤波器，以消除更高带宽的阈值噪声。　　它需要一个恒定的系统延迟Δtsyst，直到穿过阈值的信号通过滤波器，例如，这里的Δtsyst为15~16μs。此外，将出现最长为2μs的随机延迟相位，直到下一次采样发生且比较器翻转。当霍尔开关反复翻转时，该随机延迟被称为采样抖动Δtsampling。　　采样抖动可由峰-峰值或均方根（RMS）值描述。在2μs采样间隔内，由峰-峰值描述的HAL 15xy传感器的Δtsampling=±1μs。所有时间点被发现的几率是相同的（概率分布形状像个“盒子”）。这样，其RMS的典型值 Δtsampling为0.58μs、最大值为0.72μs，比竞争产品具有更好性能。　　对HAL 15xy系列产品来说，其采样比较器选为工作在500 kHz采样速率，以保证典型的采样抖动被可靠地限制在±1μs。此类设计支持在比较器内采用动态补偿抑制，从而提升了HAL 15xy传感器磁性阈值的整体精度。　　另外，该传感器有一个独特的前端设计，通过使用金属掩模编程，在不增加采样抖动的情况下，可实现对低通滤波器的带宽在3kHz和93kHz间的灵活定义。一方面，较小的带宽增大了信号路径的系统延迟；但另一方面，也降低了开关的阈值噪声、提高了精度。更高带宽的情况与上述正好相反。归功于该特性， HAL 15xy系列可针对具有快速动态或静态磁场要求的应用进行客户定制。　　无滤波的采样霍尔开关　　像Micronas的HAL 5xy系列等霍尔开关，采用的是没有滤波IC的设计。根据顾客喜好，没有滤波的低延迟特性对快速响应有吸引力，但代价是噪声阈值的增加。对这样的霍尔开关来说，采样抖动仍然存在，但因没有滤波器加入，其系统延迟没有了。图5显示了此类开关的一般动态行为。　　　　图5：没有滤波的采样霍尔开关的延迟。　　这就是为什么HAL 5xy传感器随机延迟的峰-峰值Δtsampling，pp=±8μs，而RMS值Δtsampling，rms.=±4.6μs，这一对比，凸显了同样来自Micronas的其继任产品HAL 15xy的更佳性能。　　滤波的无采样霍尔开关　　一些无采样霍尔开关会有由滤波引入的系统延迟以及由内部比较器热噪声导致的随机延迟。因此，这类似HAL 15xy的情况，只是翻转不确定性的概率密度呈正态分布，看上去像高斯曲线，而非“盒子”状。其中，出现的只有总开关抖动，它没有采样抖动成分。图6显示的是这种状态。　　　　图6：滤波无采样霍尔开关的延迟。　　Syst. Delay from filtering： 滤波导致的系统延迟　　Random switching uncertainly： 随机开关的不确定性　　对正态分布来说，无法给出峰-峰值（但通常采用±3σ），只定义了标准偏差σ，此处，σ等于开关抖动的RMS值。基于该设计方法的霍尔IC在最佳情况下，所能有的最大输出RMS抖动为1μs，且无法提供诸如HAL 15xy传感器系列那种带滤波采样霍尔开关的高性能。　　有效阈值噪声和迟滞收窄　　如在开始时说的，在一定范围内，每个开关阈值会表现出由阈值噪声导致的非正态分布。标准偏差σBth描述了这种分布的宽度。然而，由于阈值噪声被开关的迟滞作用所扭曲，所以在应用中，无法直接测量它，也无法直接用于评估噪声引起的误差。　　在应用中，基于通过“嘈杂”阈值区域的磁通密度B的变化速率，只需考虑部分阈值噪声。幸运的是，这一可观察的部分通常比真实阈值噪声小，在本文中称其为“有效阈值噪声”。另外，可观察到“阈值走动”或“滞后收窄”。此偏移的阈值分布或有效分布在测量开关特性时被观察，其与真实阈值分布不同。图7 试图说明这种效果。　　　　图7的上半部分显示了嘈杂阈值的真实分布。标有“X”的位置表示的值B（t）相关于开关在t=T0、T0+T和T0+2T（T：采样间隔）等时刻的采样。　　在每个“X”标记，霍尔开关确定B（t）是高于还是低于阈值。在真实分布的左侧尾部，对每一单一采样来说，找到B（t）在阈值以上的概率仍小。然而，累计到当前采样的翻转概率绝对大，因此，如果在B（t）仍在左侧尾部时执行足够的采样，则开关仍将翻转。　　假定一个缓慢行进的B（t），在开关翻转前，不太可能达到真实分布的右半部分，它会跳跃到其它阈值。图7的下半部分此时显示的是可观察的噪声效果的有效分布，于真实分布相比，它明显地偏移了。当然平均值也偏移了，并导致迟滞窗口小幅收窄。收窄幅度和有效分布宽度取决于B（t）的斜率。　　HAL 15xy系列开关抖动的产生原因　　最有趣的是霍尔开关开关抖动Δtswitch的产生原因。开关延迟的随机分布——开关抖动，可根据图8予以考虑。　　　　　　图8：由阈值噪声和采样抖动引发的开关抖动。　　Hall plate： 霍尔板　　Low-pass filter： 低通滤波器　　Sampled comparator： 采样比较器　　Possible crossing range： 可能的通过范围　　Effective noise band around threshold： 阀值周围的有效噪声带　　Syst. Delay from filtering：过滤导致的系统延迟　　Sample events： 采样事件　　Sampling jitter△tswitch： time window where next sample after crossing can　　happen： 采样抖动△tswitch：通过后，下一个采样可发生的时间窗口　　Crossing can be sampled earliest：可进行最早采样的通过　　Crossing must be sampled latest： 必须最后采样的通过　　在此，阈值噪声和采样抖动都存在，导致了组合开关抖动。B（t）缓慢穿过有效阈值，因此阈值噪声不能再忽略。在有效阈值周围绘制了噪声带。图8 表示瞬时阈值可以被定位在哪里。噪声频带内，B（t）在时间轴上的投影只是给出了来自阈值噪声的时序抖动Δtthres.noise。这种时序抖动出现在滤波器输出电压Vfilter时是有延迟的。现在，当输出翻转时，最终的开关抖动包含来自阈值噪声的抖动以及始终存在的采样抖动。　　注意，图8忽略了来自阈值噪声和采样抖动这两种抖动的不同概率密度，另外，这两者都会影响开关抖动。对高斜率来说，采样抖动占主导且可被用来估计开关抖动。对低斜率来说，采样抖动虽也存在，但有效阀值噪声是主导。　　通过设置使采样抖动Δtsampling，rms=Bth，rms抖动（阀值噪声引入），可容易地发现高、低斜率之间的边界。　　　　因此，当磁变化速率远低于124mT/ms时，所产生的开关抖动可仅根据来从阈值噪声的抖动进行评估，采样抖动可忽略不计。　　结论　　霍尔开关的抖动有两个来源。第一，霍尔板的热噪声和信号处理导致的阈值噪声；第二，采样引致因系统而异的采样抖动。通过Micronas专有技术的优化配置，HAL 15xy传感器系列工作于非常高的采样频率，因此，产生的采样抖动非常小。这种新的和优化的电路设计，可以在保证极低热噪声的同时保持低功耗，具有同类产品最佳的噪音表现。此外，可通过金属掩膜编程减少或增加模拟滤波器的带宽，使最小化噪声或延迟时间成为可能。

本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:50 编辑 霍尔转速传感器

现在的位置传感技术不仅非常可靠、成本低，而且易于实施。它需要什么呢？一个 3 引脚器件和一块小型磁性材料！（实际尺寸）应用霍尔效应传感技术无处不在： 无刷 DC 电机将其用于换向决择； 工业阀门将其用于获得位置信息，测量流量； 汽车将其用于发动机定时、牵引力控制、踏板定位以及门禁等； 游戏控制器将其用于传感各种触发器； 膝上型电脑将其用于传感上盖闭合； 车把把套、操纵杆以及转盘将其用于传感运动。物理特性基本物理特性极具吸引力，而且值得庆幸的是，即便没有高深的电磁专业知识也能理解。无论什么时候电流流过导体，垂直方向都会产生磁场，这样会在第 3 个垂直方向的整个导体上形成很小的电压。这就是霍尔效应。产生电压的原因是磁场对电流中移动的电子施加了洛伦兹力，导致电子在一边积累。这种电子的不平均分布实际上是微伏电压，它必须放大才能使用。模拟霍尔传感器德州仪器 (TI) 的 D…

整体上讲，有霍尔传感器，主要可以检测转子的位置，判断转子位置比较方便。无霍尔传感器就需要通过检测电机反电动势的过零，来代替霍尔传感器的作用。没有霍尔传感器可以减小电机的体积，且无需更换霍尔传感器。（无霍尔的控制方法为主流）1.方波有霍尔传感器的控制1.原理分析： 对于无刷直流电机的控制，需要控制的电路就是三相桥式电路。有无霍尔都是为了最后确定MOS管的通断情况。...

伴随着城市人口和建设规模的扩大，各种用电设备的增多，用电量越来越大，城市的供电设备经常超负荷运转，用电环境变得越来越恶劣，对电源的“考验”越来越严重。据统计，每天，用电设备都要遭受120次左右各种的电源问题的侵扰，电子设备故障的60%来自电源.因此，电源问题的重要性日益凸显出来。原先作为配角，资金投入较少的电源越来越受到厂商和研究人员的重视，电源技术遂发展成为一门崭新的技术。 而今，小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、参数稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、pwm、spwm、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危害情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势，检测电流或电压的传感器便应运而生并在我国开始受到广大电源设计者的青睐，本文主要介绍南京中旭电子科技有限公司的电流传感器。

霍尔传感器原理锡导电板A、B两边接上电源，则会有电子流过。此时C、D两端的电压差为0当外加一个磁场时，由于洛伦兹力的作用（磁感线穿过左手手心，四指指向正电荷运动方向，大拇指就是洛伦兹力的方向），负电荷会倾向于C端而正电荷会倾向于C端，正电荷相反。因此C端与D端具有电势差。这个就是霍尔电势差。因此我们可以通过测量C、D端的电压来判断外界磁场。但是这个电势差的值太小了，所以应该需要一个高增益放大器来增大这个数值。霍尔传感器有两种，一种是数字型的一种是模拟型的。数字型的是通过接上

Micronas霍尔传感器编程点温度补偿

浅析霍尔电流传感器的应用

一、霍尔传感器原理图：HALL引脚：P1.2原理：当感应到磁场时，HALL引脚会产生一个高电平测试HAL传感器：初始化：设置推挽输出和相关引脚电平***it ***tLedSel = P2 ^ 3;//led灯和数码管选择***it ***tHall = P1 ^ 2; //Hall传感器引脚uchar ucLed; //用于接受Hall电平...

霍尔开关，属于霍尔传感器的一种，在电子电路系统中应用是比较广泛的。本文我们主要讲霍尔开关的工作原理。一、什么是霍尔开关1、理论依据在将霍尔开关的工作原理前，我们先思考一下，霍尔传感器与我们学过的霍尔效应有什么关系？霍尔传感器的物理原理是霍尔效应，是霍尔效应的一种应用。我们来看看霍尔效应：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...

一、商业硅霍尔传感器首先大家对霍尔效应比较熟悉，当承载电流（I）的导体置于磁场（B）中并定向以使电流和磁场成直角时，导体中产生的电场与电流和磁场成直角，并产生一个磁场霍尔电压（Vh）。电荷在电场和磁场中的给定点上感受到的电磁力称为洛伦兹力。F = q(E + vB)根据公式，我们知道电子移动的速度越快，它们所受的力就越大，从而产生更高的霍尔电压。这意味着霍尔效应传感器的灵敏度取决于所选材料的迁移率。硅基霍尔效应传感器的灵敏度范围为1mT 到100 mT。二、量子阱霍尔传感器生成条件：

霍尔传感器实际设计教程:本文介绍的是霍尔传感器和放大器组成的无触点高能点火装置

本文介绍了霍尔传感器的概念及相关的工作过程。

本文主要介绍的是开关型霍尔传感器的应用。

霍尔传感器的应用。

电子发烧友网站提供《霍尔传感器单页.pdf》资料免费下载

This document describes the usage of the Three-Phase Brushless DC motor (BLDC) or Permanent Magnet Synchronous motors (PMSM) with the sensored sinusoidal driver DRV10970. BLDC or PMSM motors have a variety of advantages such as superior torque-to-weight ratio, higher efficiency, lower cost, electronic based commutation, and so forth. Some BLDC motors have Hall elements to provide feedback about the position of the rotor. The DRV10970 uses this feedback from Hall signals for a 180° sine-wave commutation algorithm. The advantage of using sinusoidal commutation is that the driver can achieve hig

传感器实验--霍尔转速传感器－应用

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霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的一种磁敏传感器。它是近年来为适应信息采集的需要而迅速发展起来的一种新型传感器，这类传感器具有工作频带宽，响应快、面积小、灵敏

霍尔式力传感器的研制:为了克服传统应变片式力传感器结构复杂、应变片之间平衡困难等缺点,将霍尔元件与弹性元件组合使用. 利用霍尔元件能进行微小位移测量的优点,用霍尔元件

作为汽车产业的一个组成部分，霍尔效应传感器用于在诸如底盘、安全、车 身、保障及动力传动等极其广泛的一系列应用中检测端位置或测量线性或角运 动。目前，主导汽车行业研发讨论的一个重要话题是功能安全。功能安全影响到 所有应用系统组件的设计和功能设置，包括霍尔传感器。

霍尔传感器在表类防拆检测中的应用

霍尔传感器的开关应用

霍尔传感器资料，感兴趣可以看看。

霍尔开关，属于霍尔传感器的一种，在电子电路系统中应用是比较广泛的。本文我们主要讲霍尔开关的工作原理。一、什么是霍尔开关1、理论依据在将霍尔开关的工作原理前，我们先思考一下，霍尔传感器与我们学过的霍尔效应有什么关系？霍尔传感器的物理原理是霍尔效应，是霍尔效应的一种应用。我们来看看霍尔效应：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...

霍尔电流传感器分为开环和闭环：1.开环霍尔传感器 工作原理 ：原边电流（Ip）产生的磁通量集中于磁性回路，通过气隙中的霍尔器件感应到这些磁通量，从而进行测量。霍尔器件输出的信号准确反映了原边电流的输出情况。特征:封装尺寸小 ，测量范围广 ，重量轻，低电源损耗 ，无插损 2.闭环霍尔传感器 工作原理 ：副边电流产生的补偿磁通平衡了原边电流Ip产生磁通量。霍尔器件和辅助电路产生的副边补偿电流准确反映了原边电流的大小。特征: 频率范围宽 ，精度高 ，快速响应 ，低温漂 ，线性度好 ，无插入损耗。详情见附件。。。。。。

本文简单叙述7具有磁补偿功能的电压、电流霍尔侍感器的特点，并重点介绍了它在剖叙词：掏期测量量、控制、保护等方面的应用。 由于霍尔传感器具有线性度好，动态响

本文介绍了霍尔车速传感器的原理并分析了两种传感器的特点，同时介绍了常见车速传感器的技术要求以及使用分析。

由于多年的推广应用，霍尔效应传感器一直激发着设计工程师们的想象力。在固体形态下他被认为是一种更可靠的解决方案，尤其是相较与电子设备而言。但是如果将干簧传感器与霍尔效应传感器相比较，干簧传感器还是具备了更显着的优点。 首先让我们来详细了解一下

提出用集成霍尔传感器代替原来的锗霍尔元件来研究霍尔效应，并用这种新方法测定通电螺线管的磁场分布。

随着电子技术的发展，新型的智能水表的应用已经越来越普及，相比传统的水表，智能水表省去了人工抄表的麻烦，通过无线抄表系统对水表数据自动采集，使得水表管理人员的工作效率大幅度提升，实现了高效智能化的管理作用。霍尔磁传感器在水表上的应用原理：在水表中，转动的转子对霍尔元件来说就是一个变化的磁通，这个变化的磁通使得霍尔磁传感器产生一个变化的电信号。利用磁感应原理在机械水表指针上安装一磁体，将霍尔磁传感器固定在适当位置，指针转动带动磁体转动。当磁体靠近或离开霍尔磁传感器时，霍尔磁传感器就可感应到信号，把指针的转动数变成脉冲数，并把脉冲整形后传送给信号采集器，由脉冲个数得出用水量的多少。响拇指提供智能水表上的霍尔磁传感器应用方案，我们选择的产品为SS3413霍尔磁传感器，SEC-SS3413系列是小型、灵敏通用的、数字全极霍尔传感器，它可以响应永久磁体或电磁铁等产生的磁场，SS3413系列霍尔传感器反应灵敏，针对低功耗要求的应用而设计，它可以响应磁南极或北极，不需要极性确认，更容易集成到系统中去，大大降低了系统成本。SS3413系列霍尔传感器功耗极低，工作电压可低至2.5V,平均电流在30uA，同时SOT-23的封装，减小了PCB板空间，降低成本，使其非常使用于智能水表等低功耗应用中

技术参数SS400 系列传感器集成电路是小型通用数字霍尔效应传感器，由永磁体或者电磁体提供的磁场进行操作，用于对交替的北磁极和南磁极做出响应或只对南磁极做出响应。有双极锁存磁体和单极磁体可供选择。带隙调节功能有助于确保 3.8 Vdc 至 30 Vdc 电源电压范围内的操作稳定。这些传感器能够实现连续的 20 mA 电流沉输出并可在最高达 50 mA 的电流下循环。其可在 3.8 V 电压下工作的能力可以用于许多潜在的低电压应用。数字式开路集电极电流沉输出可与各种电子电路轻松对接使用。为提供可靠的产品和保持品质一致，SS400 系列在 25°C [75°F] 和 125°C [257°F] 下均进行了测试。本系列中的所有目录产品均可在最高 150°C [302°F] 的温度下工作。 出于设计灵活性考虑，提供以下引脚和包装选项：•直形引脚，14.99 mm [0.59 in] 长，以散装或卷带式成箱包装•直形引脚，18.7 mm [0.735 in] 长，散装包装•成型引脚，14.99 mm [0.59 in] 长，以散装或卷带式成箱包装 特性Quad-Hall 集成电路设计将机械应力造成的影响降至最低•温度补偿磁体有助于在 -40°C 至 150°C 的温度范围内保持工作稳定•含载带选项的小型标准 3 引脚塑料封装适用于自动化元件贴装，具备降低安装成本的潜力•从 3.8 Vdc 至 30 Vdc 的大范围电源电压能力可提供高度的应用灵活性•数字式开路集电极电流沉输出可与各种常用电子电路轻松对接使用封装

电子换相无刷电机要对转子永磁体位置进行精确检测，并用电子开关切换不同绕组通电以获得持续向前的动力，在目前的绝大多数电动车三相无刷电机中均使用三个开关式的霍尔传感器检测永磁体相对于定子线圈的位置，控制器跟据三个霍尔传感器输出的六种不同信号输出相应的控制信号驱动电子

闭环霍尔电流传感器的工作原理闭环霍尔电流传感器是用霍尔器件作为核心敏感元件、用于隔离检测电流的模块化产品，其工作原理是霍尔磁平衡式的(或称霍尔磁补偿式、霍尔零磁通式)。众所周知，当电流流过一根长的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流的大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场的变化与霍尔器件的输出电压信号有良好的线性关系，因此，可以用测得的输出信号，直接反应导线中电流的大小，即 I∝B∝VH (2)式中，I为通过导线中的电流；B为导线通电流后产生的磁感应强度；VH为霍尔器件在磁场中产生的霍尔电压。选择适当的比例系数，上述关系可表示为等式。对于霍尔输出电压VH的处理，人们设计了许多种电路，但总体来讲可分为两类：一类为开环(或称直测式、直检式)霍尔电流传感器；另一类为闭环(或称零磁通式、磁平衡式)霍尔电流传感器。针对霍尔传感器的电路形式，人们最容易想到的是将霍尔元件的输出电压用运算放大器直接放大，得到所需要的信号电压，由此电压值来标定原边被测电流的大小，这种形式的霍尔传感器通常称为开环霍尔电流传感器。开环霍尔传感器的优点是电路形式简单、成本相对较低；其缺点是精度和线性度较差，响应时间较慢，温度漂移较大。为克服开环传感器的缺点，20世纪80年代末期，国外出现了闭环霍尔电流传感器。1989年，北京701厂引进国外技术率先在国内开展闭环霍尔电流传感器的研制和生产。经过十几年的努力，这种传感器逐渐为国内广大用户了解和应用。闭环霍尔电流传感器的工作原理是磁平衡式的．如图2所示．即原边电流(IN)所产生的磁场通过一个副边线圈的电流(IM)所产生的磁场进行补偿．使霍尔器件始终处于检测零磁通的工作状态。当原副边补偿电流产生的磁场在磁芯中达到平衡时。式(3)成立。N×IN =n×IM (3)式中．IN为原边电流；N为原边线圈的匝；：IM为副边补偿电流；n为副边线圈的匝数。由式(3)看出，当已知传感器原边和副边线圈匝数时，通过测量副边补偿电流IM的大小，即可推算匠边电流IN的值，从而实现原边电流的隔离测量。

利用霍尔传感器构建自动测速控制装置

自动化系统中大量使用大功率晶体管、整流器和可控硅，普遍采用交流变频调速及脉宽调制电路，使得电路中不再只是传统的50周的正弦波，出现了各种不同的波形。对于这类电路，采用传统的测量方法不能反应其真实波形，而且电流、电压检出元件也不适应中高频、高di/dt电流波形的传感和检测。　　霍尔效应传感器广泛应用于变频调速装置、逆变装置、UPS电源、通信电源、电焊机、电力机车、变电站、数控机床、电解电镀、微机监测、电网监测等需要隔离检测电流电压的设施中。　　霍尔测试系统由磁芯、电子部件和电子部件外壳三部分组成。磁芯将电流感生的磁场分布聚集起来集中到集成有霍尔元件的芯片的表面，它通常由不同混合比的硅钢或者镍钢合金制成，目前越来越多地将霍尔元件与放大电路集成到一个ASIC里面。　　输出电压表示被测电流产生的磁通量的强弱，电路不仅可以把霍尔元件产生的电动势变成含有电流强度的信号，还具有自动过滤错误信号的功能，这个功能根据产品标定值来完成。标定值存储在芯片的内存中，电路会把信号与标定值相比较，去掉不正确的信号。　　常规测试电池电流的方法是分流器和霍尔感应式技术。霍尔技术的原理是霍尔元件感应在导流排或线束周围的磁场，从而标定电流强度。霍尔技术又可分为开环技术与闭环技术。　　闭环霍尔电流传感器优势是传感器与被测系统隔离，不会对被测系统产生噪声影响，而且不会在被测系统中引起能量损失。开环霍尔电流传感器也具有这个特点，而且功耗和成本都很低。　　霍尔电流传感器靠捕捉电流产生的磁场来计算电流强度。霍尔元件产生的感生电压与源边电流是成比例的，这个霍尔元件嵌入到ASIC中，该芯片主要用来把感生电压转换成信号输出。非接触式的霍尔器件不会影响被测系统，在测试大电流、大功率的系统中也不会产生功耗。来源：上上电子网http://www.dianzi333.com/list-574.html

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。霍尔电流传感器目前已被广泛应用于频调速装置、逆变装置、UPS 电源、逆变焊机、电解电镀、数控机床、微机监测系统、电网监控系统和需要隔离检测电流电压的各个领域中。下面我们就霍尔电流传感器的接线方法加以介绍。交流两线型：直接接在控制回路一根接电源一根接负载交流多线型：两根接电源两根接负载，要看是常开还是常闭，也就是两根电源线两根控制线，还有的是一长开一长闭的。直流两线型：黑色接[或蓝色]负极红色[或棕色]接负载直流三线型：分PNP和NPN型，黑色接[或蓝色]负极红色[或棕色]接正极，色[或黑色]接负载，还有的是一长开一长闭的PNP反馈正极NPN反馈负极。尝用的就这几种接法：1脚：负电源(-15V)正极电源输入2脚：电源地(OV)接地线3脚：正电源(+15V)负极电源输入4脚：输出(Output)测量信号输出5、7脚：初级电流输入 被测物的输入电流6、8脚：次初级电流输出 被测物的输出电流

闭环霍尔电流传感器的工作原理介绍

霍尔线位移传感器的工作原理霍尔式线位移传感器主要由两个半环形磁钢组成的梯度磁场和位于磁场中心的锗材料半导体霍尔片（敏感元件）装置构成。此外，还包括测量电路（电桥、差动放大器等）及显示部分。图7-3（a）是两个结构相同的直流磁路系统共同形成一个沿x 轴的梯度磁场。为使磁隙中的磁场得到较好的线性分布，在磁极端面装有特殊形式的极靴。用它制作的位移传感器灵敏度很高。霍尔片置于两个磁场中，细心调整它的初始位置，即可使初始状态的霍尔电势为零。它的位移量较小，适于测量微位移和机械振动等。当霍尔元件通以恒定电流时，在其垂直于磁场和电流的方向上就有霍尔电势输出。霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时，输出的霍尔电势V 取决于其在磁场中的位移量x。测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。 图7-3 线位移测量由式（7-1）可知，当霍尔元件通以恒定的电流时，霍尔电压VH 仅与元件所在位置的磁感应强度B 有关，而梯度磁场在一定范围内沿垂直的x 方向上磁感应强度B 的梯度dB/dx为一常数，因此当霍尔元件上、下移动时，霍尔电压随之的变化量为即在一定范围内霍尔电压与位移量x 成线性关系，如图7-3（b）中实线所示。由式（7-2）可知，磁场梯度越大，灵敏度Sn 就越高，沿霍尔元件移动方向上的磁场梯度越均匀，霍尔电势与位移的线性度就越好。

霍尔传感器是一种根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，霍尔传感器被广泛的应用于工业自动化技术、工业检测技术、信息处理等方面。霍尔传感器具有精度高、测量范围广、 灵敏度高、线性度好等多种的优点。霍尔传感器的精准度虽然好但是霍尔传感器测量的精准度对于用于来说是非常重要的，如果有提高霍尔传感器精准度的方法那是更加好的，今天小编就来为大家介绍一下方法吧。1、原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏；2、原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙；3、需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大。如条件所限，手头仅有一个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低 于额定值很多，为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。例如当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提高精度可将原边导 线在传感器的内孔中心绕十圈（一般情况，NP=1；在内孔中绕一圈，NP=2；……；绕九圈，NP=10，则NP×10A=100A与传感器的额定值相 等，从而可提高精度）；4、当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度。

`智能坐便器起源于美国，用于医疗和老年保健，最初设置有温水洗净功能。后经韩国，日本的卫浴公司逐渐引进技术开始制造，加入了座便盖加热、温水洗净、暖风干燥、杀菌等多种功能。目前市场上的智能坐便器大体上分为两种，一种为带清洗、加热、杀菌等的智能坐便器，另一种为可自动更换薄膜的智能坐便器。随着智能坐便器的普及，在使用的过程也会遇到一些问题，智能坐便器是利用红外感应人体的接近和离开，然后输出信号导入单片机，然后控制无刷电机工作，霍尔元件在无刷电机控制板上，对转速进行检测，实现对电机的控制。霍尔传感器就是用在无刷电机上使用，直流无刷电机控制冲洗喷头的转动，以实现对目标位置的冲洗，霍尔元件就对电机转速进行检测，检测到达一定次数之后，反馈信号给单片机，关闭电磁阀，停止冲水，实现节约用水的目的，完成冲洗工作。霍尔传感器型号SEC SS648是一个全极性的霍尔效应IC，内部采用CMOS工艺，运用先进的斩波稳定技术，以提供准确而稳定的磁场开关点。其电路设计提供了一个内部控制的时钟机制，以周期扫描供电给霍尔器件和模拟信号处理电路。用于“休眠”模式中的大电流消耗的电路部分。周期性地 “唤醒”内部电路以从霍尔元件的磁通对预定义的阈值判断。如果磁通密度高于或低于BOP/ BRP阈值，那么驱动输出晶体管相应的状态发生改变。而在“休眠”周期中，输出晶体管被锁定在其先前的状态。极大延长了电池工作寿命，以满足客户对低功耗系统的要求。霍尔传感器SEC SS648中的输出晶体管在足够强的南或北磁场将被锁存（BOP）。在没有磁场或者磁场变弱时输出晶体管将被释放（BRP）。`

传统的开关具有许多功能，例如可以实现ON/OFF开关，可以改变部件的运动方向，可以通过旋钮的形式用角度做量程控制等等。 这些传统的开关主要是机械方案，成本很低，但机械结构件都会存在磨损问题，频繁使用会缩短系统的寿命。针对这类问题， TI 的霍尔效应传感器可以在许多开关应用中替代机械开关，从而实现稳健的设计，与机械开关相比，系统寿命更长。本应用文档介绍了四种 TI 霍尔传感器的开关解决方案。涵盖了市面上开关常用的ON/OFF功能，方向控制功能，旋转控制功能，以及一些要求严格的系统方案。TI的霍尔传感器的产品规划很好的覆盖了传统开关的绝大多数类型，优良的性能和极低的成本也引领了传统开关由机械化往电子化转变的趋势1. ON/OFF开关的解决方案大多数 ON/OFF 开关都是基于机械的。 机械开关用于许多应用，包括工业、楼宇的自动化以及各种电器中。 即使这样的解决方案具有许多优点，它仍然存在一些不足之处。 例如会限制系统的使用寿命。如果系统对产品的使用寿命有要求或者提升的需求，那么这类产品就可以考虑使用霍尔感应开关来替代原有的机械部件以实现这种ON/OFF开关的功能。 TI的明星产品DRV5032，兼具了性能和低成本并且有单极霍尔效应开关和双极霍尔效应开关。 DRV5032 器件是一款超低功耗数字开关霍尔效应传感器，专为最紧凑和针对小型化和电池供电的系统设计的系统。该器件提供多个磁阈值、采样率、输出驱动器和封装，以适应各种应用。下面是霍尔感应开关的原理， DRV5032 可根据磁铁与霍尔传感器的距离向系统控制单元发出触发信号。当施加的磁通密度超过操作的阈值时，该设备可以直接输出一个低电压，或通过开漏结构输出配置拉至低电平状态。 输出会保持低电平状态，直到磁通密度降低到小于阈值，然后输出会变成高电平，或者高阻抗状态。关于磁铁的放置以及设计，TI的Application Report SLVAEH3 有详细的介绍，可以作为参考来进行设计。DRV5032的阈值提供了3.9mT，4.8mT，9.5mT，63mT四个版本。 芯片内部集成振荡器电路，并有两个频率版本可选。如果对采样实时性要求高，可以选择20Hz版本，如果对功耗敏感，可以选择5Hz版本。该器件在 1.65 V 至 5.5 V 的 VCC 范围内工作，拥有标准的 SOT-23，TO-92 封装以及更小的X2SON封装。Figure 1. DRV5032 ON/OFF 开关方案2. 有方向选择的开关方案许多应用场景需要使用 3 位置开关来选择电机的旋转方向。 例如很多电器或者工控产品会需要一些电机实现正反转的方向选择，主要分为电机的正向旋转、反向旋转还有待机状态。 传统的解决方案主要是基于接触式机械结构实现的，由于多方向摩擦或者接触的原因，机械损耗会加剧。霍尔感应方案可以很好的解决这个问题，同时也可以通过以下方案来实现三个方向的选择。 由于 DRV5032 具有两个单极输出，可响应磁体的不同极性，因此只需使用一个磁体和一个霍尔开关即可实现方向选择。 它可以感应两个不同方向的磁场。 这是只有一个 DRV5032 的低成本解决方案。下面是实现方式以及对应的选择逻辑描述。Figure 2. 单芯片方向选择的开关模型Table 1. 方向选择的开关逻辑Switch PositionMagnet placementSensor output state1Magnet north pole above sensorNorth responding output asserted low2Magnet center above sensoroutputs asserted high3Magnet south pole above sensorSouth responding output asserted lowFigure 3. 双芯片方向选择的开关方案但是这个解决方案有一个设计难点。 它需要将霍尔传感器安装在磁铁的正中间的位置以确保准确的触发控制逻辑，这在大规模量产的生产中是个难点，很难确保生产的一致性问题。关于这种痛点，另一种方案是用两片DRV5032去实现3位置控制。一片DRV5032对S极进行触发，另一片对对N极进行触发。这样，就可以降低生产对磁铁位置的苛刻要求，降低了一致性的难度，从而实现三位置的控制逻辑。3. 旋钮开关的解决方案市面上还有很多开关是用角度或位置来进行控制的，这就需要开关可以做旋转等操作。传统的机械结构为了使开关可以360度的旋转会需要更复杂的结构件，这无疑是给成本和寿命带来了更大的挑战。 TI 的 3D 霍尔传感器可以检测三轴磁感应值并计算不同轴的角度值，进而可以帮助旋转类型的开关实现控制。 TI的明星产品 TMAG5710 和 TMAG5273 都有适用于该应用的参考设计。TMAG5710的评估板设计了一个旋转开关，旋钮内部镶嵌了一块圆形的磁铁，TMAG5710会对磁铁的旋转进行磁感应强度的检测，进而将线性的信号传递给控制单元。控制单元可以针对这三轴的磁感应值进行计算，最终得到相应的角度和位置信息。Figure 4. 旋转开关的完整解决方案此外，TI的3D霍尔传感器还有相应的GUI软件，配合着评估版可以直接在电脑端评估3D霍尔传感器的性能。可视化界面可以直接动态监测出对应的角度和磁感应强度。4. 可靠性增强型的方案有些产品是需要过很多安全认证的，这种类型的产品会对系统的可靠性以及抗干扰性有很高的要求。因为霍尔传感器在一定程度上都会受到外部磁场的影响，如果系统只使用单个或者两个霍尔传感器，这样的系统是无法规避所有的外部干扰的。针对这个问题，TI 有一套完整的解决方案。如下，两片DRV5032可以配合磁铁实现开关和方向控制功能。同时还有两片DRV5032做信号检测辅助系统识别外来的干扰信号。当系统有这样四个有效信号后，控制单元就可以充分的用逻辑判断出绝大多数的风险， 进而实现了增强系统可靠性的功能。TI的参考设计TIDA-060032详细的介绍了这套方案设计，可以根据系统需求进行参考。同时方案中的线性霍尔传感器DRV5056可以实现对磁铁距离的线性监测并输出一个线性信号给到控制单元，进而可以实现调速等控制功能。Figure 5. 可靠性增强型方案的模型

如常规电流传感器一样，一般霍尔电流传感器都有正极(+)、负极(-)、测量端(M)及地(0)四个管脚，但带线电流传感器则没有此四个管脚，而 是有红、黑、黄、绿三根引线，分别对应于正极、负极、测量端及地。同时在大多传感器中有一内孔，测量原边电流时要将导线穿过该内孔。孔径大小与产品型号、 测量电流大小有着必然的关系。　　不管是什么型号的电流传感器，安装时管脚的接线应根据说明书所注情况进行相应连线。　　1) 在测量交流电时，必须强制使用双极性供电电源。即传感器的正极(+)接供电电源“+VA”端，负极接电源的“-VA”端，这种接法叫双极性供电电源。同时测量端(M)通过电阻接电源“0V”端(单指零磁通式)。　　2) 在测量直流电流时，可使用单极性或单相供电电源，即将正极或负极与“0V”端短接，从而形成只有一个电极相接的情况。　　另外，安装时必须全面考虑产品的用途、型号、量程范围、安装环境等。比如传感器应尽量安装在利于散热的场合。　　除了安装接线、即时标定校准、注意传感器的工作环境外，还应注意一下事项以保证测试精度：　　1) 原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏;　　2) 原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙;　　3) 需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大。如条件所限，手头仅有一个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了 提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。例如当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中 心绕十圈(一般情况，NP=1;在内孔中绕一圈，NP=2;……;绕九圈，NP=10，则NP×10A=100A与传感器的额定值相等，从而可提高精 度)。

电涡流式/霍尔/谐振式传感器

霍尔电流传感器的性能及应用

学习报告2020-10-30学习报告： 第5期时间周期： 10月1日-10月30日姓名、专业：闫春幸- 电子信息一.内容1.对无霍尔传感器的BLDC方波调速程序的学习：1.1对基本工作原理的学习：（1）这个程序没有霍尔传感器，是用反电动势法来检测转子位置信息，换相方法还是用的六步换相法，还是二二导通的方式（换相的原理和有感的基本上一样）。（2）A/D采样，反电动势法的采样有三种A.功率开关管导通时刻采样B.在功率开关管关断时刻采样C.所有状态时刻采样,这边用的是在PWM OFF时刻进行采样这

带霍尔效应传感器的BLDC电机控制 - Kinetis MCU

后视镜能够帮助驾驶员在行车过程中获取后方及侧、下方的外部信息，提高了车辆在道路上行驶的安全性。然而由于外后视镜位置的原因，当在道路拥堵不畅或通行空间狭窄时极易发生擦碰事故。另一方面，在开车的过程中若需对外后视镜进行手动调节也会十分的不便，同时也容易因注意力的转移而引发交通事故。电动后视镜采用了电机进行驱动，从而使得驾驶员可在车内进行调节和折叠，有效的避免了上述不利情况的发生。霍尼韦尔高灵敏度数字式锁存型霍尔传感器SS2609体积小巧、功能强大，可工作在永磁铁或电磁铁的磁场中。SS2609属于双极性霍尔传感器，能够响应南极(S)或北极(N)磁场。SS2609会在S极磁场下变成开状态(ON)，而同一系列的SS2609则会在N极磁场下变成开状态。与采用了斩波稳定技术的同类高灵敏度，双极锁存型霍尔传感器相比，SS2609的无斩波设计，使得传感器的输出更加纯一，锁存响应时间也更短。电动后视镜主要由2个独立的电机以及调节位置检测部件和控制电路组成，其中2个独立的电机分别为后视镜的纵向(上下)运动和横向(左右)运动提供动力，而位置检测部件则负责向控制电路传递当前位置和角度信息，以便判断调节是否到位。作为一种通过感应磁场变化进行位置检测的传感元件，霍尔传感器能够在测量后视镜调节过程中角度的变化，以便于控制系统在后视镜折叠或展开到预设位置处时，能够切断提供调节动力电机的电源，防止造成损坏。

霍尔传感器在电动车中的应用随着科技事业的突飞猛进，当今社会的人们对享受科学技术带来的便捷生活要求是越来越高，因此也对科学技术的再发展提出了更高更好的要求。机电一体化技术发展就是科技发展道路上的一个时代，这也是一种必然的发展趋势，为以后更高级更全面的技术发展提供了铺垫。电动车是一种非常伟大的机电一体化的发明之一。它解放了人类的脚，不再需要人力脚蹬车，以电动力来驱动车子的前进。它是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具，不仅在能源、环境方面有其独特的优越性和竞争力。为了真正能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标，就必须做好关键的细节技术问题，而传感器就是一个非常好的反馈信息的电子器件，正因为在电动车中有传感器的存在，才使得电动车能够有序的稳定的安全向前行驶。霍尔传感器仅是传感器大家庭中的一分子，它类属于磁敏传感器，用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。而在电动自行车中是有多处利用了霍尔传感器，如调速转把，刹把，以及无刷电机中等。电动车调速转把调速转把顾名思义是电动车的调速部件，这是一种线性调速部件，样式很多但工作原理是一样的。它一般位于电动车的右边，既骑行时右手的方向，电动车转把的转动较度范围在0—30度制之间。转把与闸把的信号特征：1．转把的形式、信号特征及其信号改制电动车的转把有3根引线：分别是电源（细红 +5V），地线（细黑），转把调速信号线（线形连续变化信号细绿）。电动车上使用的转把有光电转把和霍耳转把两种，目前采用霍耳转把的电动车占绝大多数。霍耳转把的内部电路如图：常见线性霍尔元件型号有AH3503 AH49E A3515 A3518 SS495 如AH3503线性霍尔电路由电压调整器，霍尔电压发生器，线性放大器和射极跟随器组成，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压。静态输出电压（B=0GS）是电源电压的一半左右。S磁极出现在霍尔传感器标记面时，将驱动输出高于零电平；N磁极将驱动输出低于零电平；瞬时和比例输出电压电平决定与器件最敏感面的磁通密度。提高电源电压可增加灵敏度。产品特点：体积小、精确度高、灵敏度高、线性好、温度稳定性好、可靠性高霍耳转把输出电压的大小，取决于霍耳元件周围的磁场强度。转动转把，改变了霍耳元件周围的磁场强度，也就改变了霍耳转把的输出电压。在电动车上使用的霍耳转把的信号有以下几种：转把的种类输出电压正把/5V供电反把／5V供电单霍耳转把1.1-4.2(最多)4.2-1.1(少量)单霍耳转把2.6-3.7(极少)3.7-2.6单霍耳转把1-2.52.5-1单霍耳转把2.5-44-2.5双霍耳转把0-55-0光电转把0-5(少量)5-0其中最常用的是以下两种信号的转把：1-4.2V（俗称正把），4.2-1V（俗称反把）。两种信号的转把中，是1.0V～4.2V的转把占绝大多数。其它输出电压的转把，目前市场中存在很少，已成为事实中的非标产品，这种非标的转把在早期的电动车上使用比较多。因此目前市场上通用的控制器绝大多数是识别1-4.2V转把信号的产品。当电动车的转把或控制器需要维修更换时，一旦遇到转把信号与控制器不匹配的情况时，这就需要对转把进行改制，使其输出信号能匹配控制器。转把输出信号改制：将转把拆开，改变转把里面磁钢工作面的极性，就可以改变转把输出的电位。如果转把内有两个磁钢，分别将两个磁钢都转180°，再装好；如果转把内只有1个磁钢，将磁钢取出，反转180°后，装好转把，这样就改变了转把里面霍耳元件工作磁场的起始位置，从而实现了转把输出信号的改制。如图：调速转把实物图锁定转把的转把上加了一个机械开关按钮，可以在控制器的控制下作为模式转换按钮，用于1:1助力，电动，定速，故障自检的模式转换。电动车刹把转把信号是电动车电机旋转的驱动信号，刹信号是电机停止转动的制动信号。电动车标准要求电动车在刹车制动时，控制器应能自动切断对电机的供电。因此电动车闸把上应该有闸把位置传感元件，在有捏刹车把动作时，将刹车信号传给控制器，控制器接受到刹车信号后，立即停止对电机的供电。电动车闸把的位置传感元件有机械式微动开关（分机械常开和机械常闭两种）和开关型霍耳感应元件（分刹车低电位和刹车高电位两种）两种。机械开关型有两条引线一条接负极另一条接断电线，适用于低电平刹车控制器。对于支持高电平刹车的控制器为一条接+12V，另一条接断电线。霍耳型三条引出线分别：刹车线（细蓝 +5V），负极（细黑），剩余的一条为断电线。常见单极性开关霍尔元件型号的型号有：AH41 AH3144 A3144 A3282其典型内部电路如下：内部均有5个部分，即由稳压源（1）、霍尔电势发生器（2）、差分放大器（3）、数字电路或触发器（4）以及输出级（5）组成。一般机械常开的刹车信号是常高电位，当刹车时，闸把内部的微动开关闭合，其信号变成低电位。一般机械常闭的刹车信号是常低电位，当刹车时，闸把内部的微动开关打开，其信号变成高电位一般电子低电位闸把的刹车信号是常高电位，当刹车时，闸把内部的霍耳元件信号翻转，其信号变成低电位。一般电子高电位闸把的刹车信号是常低电位，当刹车时，闸把内部的霍耳元件信号翻转，其信号变成高电位。刹车信号高低电位的变化，是控制器识别电动车是否处于刹车状态，从而判断控制器是否给电机供电。当电动车的闸把或控制器需要维修更换时，会遇到闸把信号与控制器不匹配的情况时，这就需要对闸把进行改制，使其输出信号能匹配控制器。因此在维修实践中，不论刹把的形式如何，也不论控制器识别何种刹车信号，应做到能对各种形式的刹车信号进行适当改进，以匹配成控制器能识别的信号。无刷电机电动助力车大都使用轮毂电机,即把电机做成轮毂的样子 ,直接驱动后轮,从而降低成本 ,且可提高其电能与机械能的转换效率。现在的电动助力车,一般都采用如下三种电机:高效低速稀土永磁直流无刷电机、高效低速永磁直流有刷电机、高效高速稀土永磁直流有刷电机。直流电机在转动过程中 ,绕组中的电流要不断地改变方向 ,以使转子向一个方向转动。其中,有刷电机是采用电刷与换相器通过机械接触的方式进行换相的;而无刷电机则是通过hall-sensor检测出绕组实时运转位置的信号 ,再通过微处理器或专用芯片对采集的信号进行处理,并实时控制相应的驱动电路对电机绕组进行控制。由于无刷电机的换相是通过传感器及相关电路进行的 ,所以这种电机没有电刷与换相器的机械接触与磨损,不需要经常换电刷等易损器件 ,从而可有效提高电机的使用寿命,减少维修费用。同时 ,由于无刷电机没有电刷与换相器之间的摩擦 ,所以在换相期间没有电火花产生,这样将大大减小对整机控制系统的干扰。但是 ,由于无刷电机的电流换相需要专门的电路进行控制,所以整个控制电路将会比较复杂。如下图：无刷电机工作原理图直流无刷电机的基本控制原理要让电机转动起来，首先控制部就必须根据hall-sensor感应到的电机转子目前所在位置，然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序，如下inverter中之AH、BH、CH(这些称为上臂功率晶体管)及AL、BL、CL(这些称为下臂功率晶体管)，使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场，并与转子的磁铁相互作用，如此就能使电机顺时/逆时转动。当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信号的位置时，控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管)；要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。基本上功率晶体管的开法可举例如下：AH、BL一组→AH、CL一组→BH、CL一组→BH、AL一组→CH、AL一组→CH、BL一组，但绝不能开成AH、AL或BH、BL或CH、CL。此外因为电子零件总有开关的响应时间，所以功率晶体管在关与开的交错时间要将零件的响应时间考虑进去，否则当上臂(或下臂)尚未完全关闭，下臂(或上臂)就已开启，结果就造成上、下臂短路而使功率晶体管烧毁。无刷电机控制原理图当电机转动起来，控制部会再根据驱动器设定的速度及加/减速率所组成的命令(Command)与hall-sensor信号变化的速度加以比对(或由软件运算)再来决定由下一组(AH、BL或AH、CL或BH、CL或……)开关导通，以及导通时间长短。速度不够则开长，速度过头则减短，此部份工作就由PWM来完成。PWM是决定电机转速快或慢的方式，如何产生这样的PWM才是要达到较精准速度控制的核心。高转速的速度控制必须考虑到系统的CLOCK 分辨率是否足以掌握处理软件指令的时间，另外对于hall-sensor信号变化的资料存取方式也影响到处理器效能与判定正确性、实时性。至于低转速的速度控制尤其是低速起动则因为回传的hall-sensor信号变化变得更慢，怎样撷取信号方式、处理时机以及根据电机特性适当配置控制参数值就显得非常重要。或者速度回传改变以encoder变化为参考，使信号分辨率增加以期得到更佳的控制。电机能够运转顺畅而且响应良好，P.I.D.控制的恰当与否也无法忽视。之前提到直流无刷电机是闭回路控制，因此回授信号就等于是告诉控制部现在电机转速距离目标速度还差多少，这就是误差(Error)。知道了误差自然就要补偿，方式有传统的工程控制如P.I.D.控制。但控制的状态及环境其实是复杂多变的，若要控制的坚固耐用则要考虑的因素恐怕不是传统的工程控制能完全掌握，所以模糊控制、专家系统及神经网络也将被纳如入成为智能型P.I.D.控制的重要理论。 以上简述了无刷电机的基本工作的原理和方式，然而作为反馈信息的hall-sensor，它是如何帮助电机实现无刷换相的呢？hall-sensor的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置，根据三个hall-sensor的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电（不同的hall-sensor信号，应该给电机线圈供相对应方向的电流），就是说hall-sensor状态不一样，线圈的电流方向不一样。hall-sensor信号传递给控制器，控制器通过粗线（不是霍耳线）给电机线圈供电，电机旋转，磁钢与线圈（准确的说是缠在定子上的线圈，其实hall-sensor一般安装在定子上）发生转动，hall-sensor感应出新的位置信号，控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电，电机继续旋转（线圈和磁钢的位置发生变化时，线圈必须对应的改变电流方向，这样电机才能继续向一个方向运动，不然电机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转），这就是所谓的无刷电机的电子换相。控制器是电动车的大脑，能实现电动车的所有功能，如转把调速，刹车断电，1:1助力，巡航锁定，欠压保护以及内部控制如过热保护，过流保护，缺相保护等。而简略地讲控制器是由周边器件和主芯片（或单片机）组成。如下图：（控制器内部结构）。周边器件是一些功能器件，如执行、采样等，它们是电阻、传感器、桥式开关电路，以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件；单片机也称微控制器，是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起，而构成的计算机片。这就是电动自行车的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品。控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等，直接关系到整车的性能和运行状态，也影响控制器本身性能和效率。不同品质的控制器，用在同一辆车上，配用同一组相同充放电状态的电池，有时也会在续驶能力上显示出较大差别。 控制器内部结构图目前，电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速，只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。元器件和电路上的差异，构成了控制器性能上的不大相同。控制器从结构上分两种，我们把它称为分离式和整体式。1、分离式所谓分离，是指控制器主体和显示部分分离。后者安装在车把上，控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内，不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短，车体外观显得简洁。2、一体式控制部分与显示部分合为一体，装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中，盒子的面板上开有数量不等的小孔，孔径4~5mm，外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。控制器的信号特征及信号改制普通有刷控制器电动车控制器有有刷控制器和无刷控制器之分，有刷控制器结构比较简单，改线也比较容易，虽然控制器引出线有多有少，但是有几条引出线是固定的包括：电源线两条（红1.5 、黑1.5），转把线三条（红0.5、绿0.5、黑0.5），刹车断电线（白0.5、黑0.5），电机线（黄1.5 、蓝1.5）线的颜色是根据常用型总结的，具体情况具体分析。红1.5、黑1.5接电源是固定的（红1.5正极、黑1.5是负极）所有黑线为公共负极。有刷控制器引线参数在通电的情况下：转把线（红0.5、黑0.5）之间的电压为5V通常三条线在一个插件上，比较容易辨认。刹把线有两根在一个插件上其中一条是黑线。一般在控制器说明书上都有引线介绍下面不在赘述。其他附属引线有：（以36V为例）36V引出线，助力器引出线。有些控制器电源接入线有三条在一个插件上，由于用线杂乱，基本的判断方法为黑1.5为负极，另一条直径1.5的线为电池正极，剩下一条为电门锁出线，（公用正极）。内部结构控制器内部结构比较复杂维修成本较高维修价值不大。普通无刷控制器无刷控制器的引线与有刷控制器基本相同，只是电机引出线与有刷控制器有较大的区别下面主要介绍电机引出线。无刷控制器的电机引线很统一有八根线，有五根霍耳引出线在一个六孔插件上从后部看分部为（如下图）红0.5为+5V、黑0.5为负极、黄0.5、绿0.5、蓝0.5为信号输入线，电机定子输出线有三条分别为黄1.5、绿1.5、蓝1.5与霍耳信号输入线一一对应。无刷控制器引线参数在通电的情况下：转把线（红0.5、黑0.5）之间的电压为5V通常三条线在一个插件上，比较容易辨认。刹把线有两根在一个插件上其中一条是黑线。霍耳引出线中红0.5、黑0.5之间的电压为5V一般在控制器说明书上都有引线介绍下面不在赘述其他附属引线有：（以48V为例）48V引出线，助力器引出线。有些控制器电源接入线有三条在一个插件上，由于用线杂乱，基本的判断方法为黑1.5为负极，另一条直径1.5的线为电池正极，剩下一条为电门锁出线，（公用正极）。内部结构控制器内部结构比较复杂维修成本较高维修价值不大。一种电动车智能控制器内部接线图1： 1 助力目前市场上还有一种人力作辅助的电动车，就是在电动车上加入了1:1助力系统。在现在市场上有几种？分别有什么特点？在原理上又有什么区别？•压链轮传感器，可以看作是转把信号，其实质也是一个线性霍尔和对应的磁钢根据链条的变形产生 1-4.2V 的信号，控制电机转速。蹬的力量越大链条的行程越大，相当于转把的转动角度越大，电机转动越快，但压链轮助力传感器由于安装有难度，加上机械可靠性及稳定性不高，所以没有大量采用。 •环助力传感器，采用的是开关型霍尔，轮盘转动一周产生 5 个脉冲，由控制器的单片机接受并计算产生助力，这种传感方式安装方便，可靠性高，成本低，所以市场上大量应用（这种助力传感器及配套智能型控制器是天津赛能率先研制成功的）。 • 力矩传感器，是实际反映蹬车时力矩的大小带给控制电机的转速的，其成本高，故障率高，安装也不方便，技术也并不完全成熟，市场上几乎见不到。 电动车维修技术经典简述完电动车中的一些重要元部件后，下面再简单介绍一些电动车的维护方法，既然是产品，难免偶尔会出些大小问题。一、控制器静态电流正常应在50MA内，电机空载最高转速时电流一般在1.4A左右，部分电机在1.8A左右。当控制板不工作时，首先应看板上信号灯以秒/次闪烁，如未加转把信号时而信号灯不闪烁，则应检查：1．5V电压是否正常，不正常时外部接插是否有短路，板上有无搭锡短路等；2．单片机第2脚电压是否为5V；3．石英晶体是否工作；4．信号灯损坏二、控制器电流电压调整1．电流调整：调节康铜长度（新程序可调整LM358第6脚对地的电阻（R6），取值范围取2K到3.3K内，调到所需运电流，（500W老程序在26A到35A有较好的运行效果，新程序在22A到28A有较好的效果。）2．电压调整：欠压取样电路为48V或36V电源对地的两个分压电阻组成，通常调整电源连接的电阻（Ra）就可以调整欠压点，因与地连接的电阻通常取1.2K故欠压值及电阻阻值可按下面公式计算；Ra=(1.2xv-1.2x3)/3例：使用48V电瓶电压，欠压V的取值为40.5时:Ra=(1.2x40.5-1.2x3)/3-------→Ra=15K注：其中的1.2为与地连接的电阻。试中的3为单片机部处理欠压AD值。当欠压值需在40.5V到42V间调节时满载1.2K电阻上并82K、39K、36K、33K、30K时，欠压分别对应：41.04V、41.65V、41.75V、41.86V、42V。三、当控制板上单片机能工作时（不加转把信号灯应闪烁），但不能正常工作，请注意信号闪烁状态，下面例出常见闪烁状态：1．弱信号控制部分正常工作约为秒/次；2．慢闪2次电路处于刹车状态；3．慢闪3次康铜到LM358有参数不对或有开路情况；4．慢闪4次上桥到驱动到输出MOS有故障5．慢闪5次下桥到驱动到输出MOS有故障；6．慢闪6次60度120度选择与电机霍尔相序连接不对；7．慢闪7次运行中电流过大保护，康铜过长或短路检测的基准电平偏底（正常取值为20K对1.2K分压）：8．慢闪8次欠压状态9．快闪2次等待转把归零（上电防飞车功能）10．快闪3次，电机堵转停止；11．电机转动时信号灯闪烁，霍尔线断线缺相或电机不匹配。其它3故障则可配合上面状态推断维修：1：电机不转：a：电压不足，测试MCU的第3脚电压是否大于3.2V；b：刹车电平接法是否正常，检测MCU的第7脚，高电平刹只要电压高于2..5V：低平刹车时电压低于2.0V；c；调速电压是否加到MCU的第5脚；d：接插件未按装良好，缺相导致无法输出；e：上述条件都满足时，则输出及驱动电电路有故障，外力强行转动电机，内部有明显的不均匀阻力时则多为MOS功率管损坏、但有部分为前级驱动三极管损坏。2：电机转；但不正常：a：控制器60度120度工作方式选择是否对应：b：电机靠外力能力，且转动时有叫大的操声不平稳；输出缺相，检测连接线情况，线路板上元件有漏焊、虚焊、短路、错焊等：c：霍尔信号不对，部分电机需调整控制器输出线或霍尔信号线；d：电机在低速转动时不平稳，多为驱动电路元件参数差异太大，测试三相驱动元件有无错焊，性能不良；3：电机易停、带负载能力差：a：控制器短路比较电阻R9、R10是否为20K或1.2K：b：电容C7（1000Pf）、死区调节电容C24（100PF）容量偏离太大；c：康铜线过长（*当控制器电容C7、C24容量不对时，工作电流将异常，一般反映为工作电流大而将康铜调得过长）；d：驱动电路的部分元件漏电，性能不良。4：限流电阻发热，静态电流偏大；a：检测电路中有短路：b：驱动输出有无器件错焊；c：插件中连线是否对应。5：易烧MOS管或电机低速正常运行，转把快速上升时候易烧MOS管：a：HC27电路（U3）是否正常：b；单片机21脚电压不为逻缉的高电平或低电平，其上拉电阻开路或虚焊；c：MOS驱动信号不能正常跟随单片机输出信号，呈现一种常态电平，最容易导致MOS损坏。6：转把信号加上后信号灯灭，但电机不转：a：电机输出有无良好连；b：电机霍尔未连接；c：驱动电路中有器件开路或虚焊、漏焊等

在电子科技领域里有许许多多的“效应”，如场效应、霍耳效应等，对这些效应的认识和理解，对于我们提高应用能力、启发创新思维必然会有帮助。所以，我决定从现在起，开始搜集各种效应的资料，贴在这里与大家分享。大家有什么好的想法和建议，也可以提出来。今天先介绍霍耳效应（ Hall Effect） 。［发现者］爱德温·霍尔1855年出生于美国的缅因州，毕业于约翰·霍普金斯大学。在那个年代，金属中导电的机理还不清楚。麦克斯韦在《电磁学》一书中写道：我们必须记住，推动载流导体切割磁力线的力不是作用在电流上…，在导线中，电流的本身完全不受磁铁接近或其它电流的影响。 真是这样吗？1879年，24岁的霍尔在撰写物理学博士论文期间对麦克斯韦的理论进行验证式实验时发现，位于磁场中的导体上出现了横向电势差，霍尔将他的这一发现写成一篇名为“论磁铁对电流的新作用” 的论文，发表在《美国数学杂志》上。这种“新作用”就是后来被人们称作的“霍耳效应”。Edwin Hall（1855～1938）事实上，在霍尔发现这个现象之前，英国物理学家洛奇（O.Lodge）也曾有类似想法，但慑于麦克斯韦的权威，放弃了实验。麦克斯韦经典电磁学理论被霍尔打破之后，新的发现不断涌现。此后的一百多年里，反常霍尔效应、整数霍尔效应、分数霍尔效应、自旋霍尔效应和轨道霍尔效应等相继被发现，构成了一个庞大的霍尔效应家族，其中整数霍尔效应和分数霍尔效应的发现者分别在1985年和1998年获得诺贝尔奖。 英国著名物理学开尔文在谈到霍耳效应时说，霍尔效应即使与法拉第的电磁学相比也毫不逊色。［原理］霍耳效应基于这样一个基本原理：带电粒子在磁场中运动时，会受到洛仑兹力（Lorentz force ）的作用。那么反过来，如果强迫一个粒子在磁场中运动，就会带上电荷。 根据霍尔效应，如果在一块通电的半导体薄片上，加上和片子表面垂直的磁场，在薄片的横向两侧会出现一个电压（图中的Vh称为霍尔电压）。霍耳效应［应用］利用霍尔效应的磁传感器产品得到了广泛应用，许多测量仪器和传感器产品都是基于霍耳效应，如磁强计，压力传感器、电流传感器、转速表、计数器、接近开关等。接近开关精密可编程霍尔传感器IC交流电流传感器在变频电机控制系统中，可利用霍尔传感器测量转子的相对位置，所获得的电信号输入到控制芯片中，驱动电机旋转。同时，还可将该信号通过主板输出，作为测速信号使用，可谓一箭双雕。下图是用霍尔锁定型开关电路CS2018可以构成无刷电机控制电路，CS2018内部集成了霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器和集电极开路的输出级等，它可直接驱动小功率的电机绕组。基于霍尔效应的变频电机控制电路作为一种无接触型传感器，霍尔传感器的造价高于光电传感器，但凭借其高可靠性在汽车领域赢得了广泛的应用空间。如检测齿轮齿速、油门位置、尾气再循环阀位置、马达与传动的速度和位置、用于防锁闸和牵引系统的车轮速度传感器、脚踏板、座椅安全带、刹车与离合器的位置、车锁、车窗及油耗等诸多方面，霍尔传感器都在发挥作用。(520101)

您是否曾经设计过一个电路，但电路的性能并不完全符合您的预期？我就有过这种经历！在本文中，我将帮助您解决在工业和汽车应用中与霍尔效应传感器相关的三个常见挑战：旋转编码、稳健的信号传递和平面磁感应。挑战1– 在旋转编码应用中无法获得正确的正交签名在旋转编码应用中，当试图监控速度和方向（顺时针或逆时针）时，通常使用两个霍尔效应锁存器或双锁存器。造成正交签名错误的原因有多种，但其中最为常见的原因之一是器件与环形磁极之间的布置不当和对齐不准。使用两个霍尔效应锁存器时，可以通过机械方法，即将霍尔效应传感器与每个磁极相隔半个宽度加上任意整数个宽度来实现适当的两位正交输出。如图1b所示，其中传感器2位于N极/S极接口，而传感器1与传感器2的距离为一个全极点的宽度加上N极的半宽度。对于双霍尔效应锁存器，您可以使用一个器件将两个传感器精确地隔开磁极的一半宽度…

具体功能:1、采用霍尔传感器非接触式测电机转速；2、数码管显示当前的转速（单位为转/分（RPM））和设定的转速；3、电机转速可以通过按键调整，也可以开始暂停，正转和反转；4、按键可实现加速、减速、正转、反转、开始/暂停等功能。

　　霍尔传感器(vfe.cc/NewsDetail-482.aspx)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。今天我们主要来探讨一下在使用霍尔传感器时应该注意哪些事项。　　1、为了得到较好的动态特性和灵敏度，必须注意原边线圈和副边线圈的耦合，要耦合得好，最好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径。　　2、使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈，且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路，则其磁路被磁化，而产生剩磁，影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M)，发生这种情况时，要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源，而在原边线圈中通一同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值。　　3、霍尔传感器都具有较强的抗外磁场干扰能力，但是，为了获得较高的测量准确度，当有较强的磁场干扰时，要采取适当的措施来解决。　　通常方法有：　　1、调整模块方向，使外磁场对模块的影响最小;　　2、 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩。　　3、测量的最佳精度是在额定值下得到的，当被测电流远低于额定值时，要获得最佳精度，原边可使用多匝，但是，需要注意导线的空间位置(参照第一条)。　　更多相关技术资料请查询：vfe.cc/NewsDetail-482.aspx

开关型霍尔效应传感器是磁敏接近式传感器，具有应用灵活、宽工作电压范围和采样频率高等特点，是一种可靠性高无接触清洁型传感器，在位置传感、旋转测量等方面得到了广泛应用

介绍一种开关型CMOS霍尔磁敏传感器的设计，采用正交电流的方法和斩波稳零放大器来实现对失调电压的抑制和有效信号的放大，并通过一个定时控制电路实现对整个芯片的管理，在

对霍尔元件的静态特性进行了测试，分析了测试中发现的现象，结果表明，霍尔元件的输 端和输出端在使用中没有严格的区别。最后作为应用给出了实例。

对霍尔元件的静态特性进行了测试,分析了测试中发现的现象,结果表明,霍尔元件的输入端和输出端在使用中没有严格的区别。最后作为应用给出了实例。[关　键　词] 　霍尔元件;

霍尔传感器与应用电路，感兴趣的可以看看。

霍尔传感器在电参量测量中的应用：分析了采用单片机及霍尔元件测量电功率的方法和优缺点。

霍尔传感器是一种电子元件。它在手机中的实物很像一个三极管。它的体积少、重量轻、灵敏度高、频率范围宽、开关特性好、使用寿命长。

工业中许多产品需要测量其长度，但传统的机械式计米器不能有效克服机械惯性，精度差，同时不能将长度信息进行管理，不适应当今信息化的生产环境。如采用集成霍尔传感器设

对霍尔元件的静态特性进行了测试,分析了测试中发现的现象,结果表明,霍尔元件的输入端和输出端在使用中没有严格的区别。最后作为应用给出了实例。[关　键　词] 　霍尔元件;

电动窗帘根据操作机构和装饰效果的不同分为电动开合帘系列、电动升降帘系列，单级霍尔元件主要在电动窗帘中起到开关的作用。电动窗帘用常常用于单级霍尔元件。YS3144和YS282这种单级的霍尔元件主要是起到开关的作用。每当窗帘上升和下降的时候，会根据窗帘外端的磁场来给出信号，业务咨询：022-58059049以此来达到控制电机的效果。 YS3144霍尔元件电源电压范围宽，输出电流大，开关速度快，无瞬间抖动，工作频率宽（0~100KHz），寿命长、体积小、安装方便。YS282相比较于YS3144来说，灵敏度要比YS3144高，在磁场相对较弱的情况下，感应效果是要好很多的 。成本也比YS3144高些，两款芯片都有贴片和直插两种封装，可满足不同的电路设计。

霍尔传感器与应用电路，资料来源网络，如有侵权，敬请原谅！

本文霍尔传感器的基本原理，动、抗污染、无触点、无烧蚀等特性，对其进行7开发研究，利用它耐潮湿、耐振设计了汽车发动机用的霍尔点火器。关键词 霍尔传感器；霍尔开

本文简单扼要地介绍了开关型霍尔集成传感器的原理和特性，概括地介绍了几种使用型式。列举了在出租车计价器等的实用方法。介绍了一种简单、实用的测试电路。

目录一、简介二、连接三、代码一、简介霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。在模块测试的时候也很简单，用手在附近其他引脚波动也会造成磁场变化，可以检测得出，此外通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、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，也可以通过本传感器转变成电量来进行检测和控制。按照霍尔器件的

最近遇到一个无刷直流电机(BLDC)的应用，该电机使用了三个分立的锁存型霍尔 传感器来获取电机换相点。于是，又去回顾了一下霍尔传感器的基本原理，分享如下。 常见的霍尔传感器一般分四类：单极开关、双极开关、全极开关和锁存器。 目前在无刷直流电机中应用较多的是锁存型霍尔传感器。下图2-1为某项目中应用的三个分立式锁存型霍尔传感器。本文也主要是介绍锁存型霍尔传感器。 图2-1 电机霍尔传感器 在介绍各种

开关型霍尔传感器与干簧管工作非常相似，在磁场的作用下，它由高电平变成低电平输出。

关于霍尔传感器模块使用的详细说明，及电路原理图。

【课件】传感器与检测技术 Sensors & Testing Technology 霍尔传感器，感兴趣的小伙伴们可以瞧一瞧。

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干簧管与开关型霍尔传感器都是磁敏传感器，干簧管与开关型霍尔传感器的区别是，前者是一种机械式开关，在磁场作用下直接产生通与断的动作，后者则是个电子器件．在磁

霍尔叶片传感器主要用于检测汽车发动机曲轴位置和转速，此外还可用于检测无刷电机磁极位置及测速等，通过对霍尔叶片传感器的磁路进行动、静态分析，并结合对集成霍尔敏感

摘要：首先总结了lO0多年来霍尔效应应用的三个阶段，然后介绍各种集成霍尔元件、集成霍尔传感器的原理、结构、特性和应用，最后论及到当前新型的量子、等离子霍尔传感器

主要介绍了霍尔传感器的原理以及用法。。。

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，18551938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用左手定则判断。

国产霍尔电流传感，CC6902，CC6900，，完全替代ACS712系列，兼容ACS723系列。　　　　ACS712-05B---> CC6902-10A　　　　ACS712-20A---> CC6902-20A　　　　ACS712-30A---> CC6902-30A开关霍尔包括单极性，双极性，内置上拉，低温票，带所存，微功耗

特性： 1. CMOS技术，极低功耗，可以延长电池使用时间；2. 双极锁存型器件，生产安装工艺简单；3. 供电电压低至2.5V，完全满足电池供电使用；4. 灵敏度高，BRP/ BOP低至-18/18Gauss，可以替代传统的干簧管应用；5. 内置上拉电阻 器件概述： SEC的SS569双极锁存型霍尔效应IC内部采用CMOS工艺，运用先进的斩波稳定放大技术，以提供准确而稳定的磁场开关点。 其中，斩波稳定放大采用了开关电容技术极大的降低了霍尔器件放大电路中常见的漂移现象，相比于传统的Bipolar工艺，CMOS技术这一先进的工艺使得器件的尺寸大大缩小，更重要的是器件的功耗也随之急剧降低，因此该器件非常适合于电池供电的对功耗要求更高的应用。另一方面小尺寸也是的器件抗物理应力能力得到了大大的提升。所有这些特性都保证了SS569具有非常稳定和精确的磁开关特性，从而使与之相关的工业应用能够更精准、高效。 SS569 SIP封装中的输出晶体管在足够强的南极磁场时（>BOP）打开，输出低电平，并将电平锁存，直到足够强的北极磁场（）靠近时才关闭，输出高电平。SOT23封装中的开关极性与SIP封装正好相反。 应用实例： 1. 无刷直流电机和直流散热风扇2. 水流量控制3. 空调轴流风扇4. 电动自行车行业的助力传感器5. 汽车里程表6. 太阳能热水器7. 空调风机8. 电冰箱9. 洗衣机10. 纺织设备

　　即使采用当今的节能设计，现代家电（尤其是冰箱和冰柜）仍是任何家庭的主要能源消耗者。 实际上，根据美国能源信息署的住宅能耗调查，冰箱是第二大用电用户（13.7％），仅次于空调（14.1％）。与大多数现代设备一样，当今设备中基于微处理器的电子设备可以更好地控制各种功能，从而使设计能够更好地提高能效。 这些现代电子设备还可以使用多种传感器来确保可靠，安全和更节能的运行（图1）。　　　　图1：典型冰箱中常用的传感器应用　　干簧传感器和霍尔效应传感器都非常可靠，与微处理器逻辑级的电负载配合使用时，将具有数百万个长期完整性的循环。 这些设备均由磁场操作。 磁簧开关和传感器不消耗功率。 霍尔效应器件是半导体，在激活和未激活状态下都会消耗少量电流。　　应用一：门位置感应　　配备微处理器控制单元的冰箱可与非接触式感应技术兼容，例如磁簧开关/传感器和霍尔效应传感器。 这些技术与微控制器的低直流电压和电流要求非常兼容。　　传统的直接用于切换120 VAC白炽灯的机械式和柱塞式开关已经不再需要。当门打开时， 现代冰箱，冰柜或红酒柜使用微控制器转换成LED灯以照亮内部隔室，这在节能方面具有巨大优势。 需要一个近物体传感器来检测设备门是否打开或关闭。　　干簧传感器（图2）或霍尔效应传感器可用于检测门的位置。 例如，在冰箱中，干簧传感器安装在设备的框架上，永磁体致动器安装在门上。每个磁簧开关或霍尔效应传感器和磁铁执行器的放置方式是这样的，当门关闭时，磁簧开关或霍尔效应传感器会被激活，并且灯会熄灭。 当门打开时，门上的磁铁不在传感器的激活范围内，因此传感器被禁用，并且灯点亮。 控制器使用反向逻辑来控制相对于传感器激活的光。　　　　图2：像Littelfuse FLEX-14这样的低功率轴向引线簧片开关，是切换MCU逻辑电平负载的理想选择　　传感器单元不可见，因为它们安装在框架或门的面板后面，从而大大提高了设备的美观性。 与机械开关或柱塞开关不同，这些非接触式传感器无需进行物理接触即可操作。　　应用2：水/冰分配器杠杆位置感应　　目前，位于冰箱门前部的水和冰分配器不包括用于检测其自身开/关位置的传感器。 添加传感器将允许微控制器支持分配器的闭环操作。 有各种选择，包括数字信号或旋转比例度量输出，甚至线性比例度量输出。　　数字版本将是安装在固定框架上的简单干簧管或霍尔效应传感器，而磁铁将连接到移动杆（图3）。 使用该系统时，水或冰处于一种填充或流速状态。 也就是说，它不是开就是关。　　　　图3：这款Littelfuse 55140系列霍尔效应传感器具有矩形微型法兰，非常适合在平面上安装。 应用包括水/冰分配杆位置感应。　　但是，使用比例输出霍尔效应传感器可提供相对于线性刻度尺上精确的杠杆/磁铁位置的连续反馈。 通过微控制器监控精确位置，系统可以以各种流速分配水。非接触式传感解决方案更适用于提高长期可靠性，可编程旋转霍尔效应传感器将是此应用的理想选择。　　例如，当操纵杆处于其常开位置时，霍尔效应传感器的输出电压可以设置为0.5Vdc，而操纵杆移动的最大摆幅可以设置为4.5Vdc。 在这些值之间，可以根据杠杆臂的确切位置来控制水的流量。　　应用3：抽屉和隔层盖位置感应　　许多潜在的传感应用都集中在冰箱和冰柜内的各个隔间上。存放黄油的隔间门或用于农产品，肉类和熟食的抽屉，也可以安装传感器以检测打开或关闭。　　所有这些传感器都可以是带数字输出的簧片或霍尔效应元件。磁铁将安装在移动的托盘或抽屉中，而传感器将固定在框架上的固定位置。 如果未正确关闭纸盘或抽屉，则可能会在设备上激活指示灯以警告用户这个问题。　　应用4：冰桶填充水平感应　　装有内部制冰机和水桶的冰箱/冰柜通常在冰桶上方使用机械臂来检测何时将水桶注满顶部并关闭制冰机。　　通常，此功能由机械开关和阀门控制。但是，在包含微控制器的设备中，使用可以固定在框架上的磁簧传感器以及可以将磁铁连接到手臂的磁簧传感器是有意义的。 这样做可以提供比现有机械单元更可靠的传感机制。　　应用5：温度控制转盘位置感应　　在较旧的冰箱/冰柜组合设计中，两个隔室都有旋转温度调节刻度盘，通常是电阻膜或电位计式调节器。 在配备微控制器的系统中，非接触式感应解决方案是首选的，以提高长期可靠性。 可编程旋转霍尔效应传感器是该应用的理想选择，在360度旋转范围内具有0.5V至4.5Vdc的输出。　　应用6：排水盘液位传感器　　冰箱通常在底部有一个浅水盘，用于收集冰箱或冷冻室的漏水。 由于该盘不易看见，因此在水溢出并泄漏到地板上之前很难检测到泄漏。　　干簧液位传感器非常适合该应用（图4）。 该数字输出传感器检测排水盘中的水位何时过高，激活控制器将激活警报或指示灯。　　　　图4：Littelfuse 59630系列簧片开关传感器是为液位传感应用而设计的，它有一个完整的浮动执行器　　磁簧开关是一种磁控开关，在大多数情况下，当没有磁场时常开。当磁场在对应的方向达到一定强度时，磁簧开关的触点将闭合电路。磁簧开关和霍尔效应传感器是磁性开关设备，有时也称为“非接触式”，因为与微型开关或机械开关不同，执行器/磁铁无需与开关进行物理接触即可改变状态。 图5、6显示了在洗衣机，烘干机和洗碗机中附加的磁簧开关和霍尔效应传感器的应用。　　 　　图5：洗衣机应用、烘干机应用　　磁簧开关是用于切换1-12Vdc微处理器电子负载和几毫安电流的理想技术。磁簧开关具有贵金属触点，该触点密封在玻璃外壳内并充满氮气。 开关可以进行数百万次操作，而不会造成退化或触点磨损。　　数字霍尔效应传感器是在适当电压和电流驱动下具有无限寿命的半导体。干簧和霍尔效应器件即使在高湿度和温度变化的应用中使用，也可以持久耐用并且非常可靠。　　　　图6：洗碗机应用

本文讲述了它们的工作原理。

为了解决霍尔电流传感器电流动态测试范围

　　作为汽车电子控制系统的信息源，汽车传感器是汽车电子控制系统的关键部件。随着社会的发展，传统接触式传感器不断显露出局限性。如今，汽车霍尔传感器取代传统接触式传感器已成大势所趋。

量子阱霍尔传感器P2A数据手册

量子阱霍尔传感器P2A的应用简介