霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁场传感器，广泛应用于工业自动化技术，检测技术和信息处理。那么霍尔传感器的工作原理是什么？这种传感器有哪些优点？主要参数是什么？本文将一一讲解。

（霍尔效应的本质是当固体材料中的载体在施加的磁场中移动时，轨迹由于洛伦兹力而移动，并且在材料的两侧发生电荷累积，形成与电流垂直的电荷。在该方向上的电场最终平衡载体的洛伦兹力与电场排斥，从而建立稳定的电位差，即两侧的霍尔电压。）

通过霍尔效应实验测量的霍尔系数可以确定重要参数，例如半导体材料的导电类型，载流子浓度和载流子迁移率。

由于霍尔元件产生的电位差很小，霍尔元件通常与一个芯片上的放大器电路，温度补偿电路和稳压电源电路集成在一起，称为霍尔传感器。霍尔传感器，也称为霍尔IC，具有较小的轮廓，如图：

霍尔传感器

霍尔传感器的优点和用途

很多人都知道，汽车的自动化程度越高，微电子电路越多，越不怕电磁干扰。在汽车中，有许多灯和电气设备，特别是大功率前照灯，空调电机和雨刷电机在切换时会产生浪涌电流，导致机械开关触点产生电弧并产生大的电磁干扰。信号。

通过使用功率霍尔开关电路可以减少这些现象。通过检测磁场的变化将霍尔器件转换为电信号输出，并且可以用于监视和测量车辆的各种部件的操作参数的变化。

如位置，位移，角度，角速度，转速等，这些变量可以变换两次;可以测量压力，质量，液位，流速，流速等。霍尔器件的输出直接与电子控制单元连接，以进行自动检测。

目前的霍尔器件可承受一定的振动，可在零下40°C至零下150°C的温度范围内工作。所有密封件均不受水和油污染，可完全适应汽车恶劣的工作环境。

霍尔传感器可测量任意波形的电流和电压，如直流，交流，脉冲波形，甚至瞬态峰值测量。次级电流忠实地反映初级电流的波形。或普通变压器无法与它相比，它一般只适用于测量50Hz的正弦波

初级侧电路与次级侧电路之间具有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms;

高精度：在工作温度范围内精度优于1％，精度适用于任何波形测量;霍尔开关器件无接触，无磨损，输出波形清晰，无抖动，无反弹，高位置重复性（高达μm级）。

宽带宽：高带宽电流传感器上升时间可小于1μs;然而，电压传感器带宽很窄，一般在15kHz以内，而6400Vrms高压电压传感器的上升时间约为500uS，带宽约为700Hz。测量范围宽：电流测量高达50KA，电压测量高达6400V。

结构坚固，体积小，重量轻，使用寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1 MHZ），抗振动，污染或腐蚀灰尘，油，水蒸气和盐雾不怕。

该图显示了用于定位应用的典型霍尔传感器 - 一个轮上的两个磁铁穿过霍尔效应传感器。图中的轮子带有两个等距的磁铁，传感器两端的电压将在一个周期内达到峰值两次。

它通常用于测量车轮和轴的速度，例如在内燃机点火正时（正时）或转速计上。它用于无刷直流电机，以检测永磁体的位置。

霍尔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，计算机监控，电网监控等。太阳能，风和地铁轨道信号，汽车电子等领域。

霍尔传感器的主要特性参数

如上所述，霍尔传感器是根据霍尔效应制造的磁场传感器。其主要特征参数如下。

（1）输入电阻R.

霍尔传感器元件的2个刺激电流端子的直流电阻称为输入电阻。它的大概价钱有几欧元到几百欧元左右，具体取决于不同型号的组件。

随着温度升高，输入电阻变小，导致输入电流变大，最终导致霍尔传感器电位发生变化。为了减小这种影响，优选使用恒流源作为激发源。

（2）输出电阻R.

两个霍尔传感器的电位输出之间的电阻称为输出电阻，其数字与输入电阻具有相同的数量级。它也随温度变化而变化。选择合适的负载电阻很容易匹配，以最大限度地减少温度引起的水势漂移。

（3）最大励磁电流I ---霍尔传感器参数

由于霍尔传感器的电位随着激励电流的增加而增加，因此总是希望在应用中选择较大的1M激励电流，但激励电流增加，元件的功耗增加，并且组件的温度增加。结果，霍尔传感器电位的温度漂移增加，因此每个模型都指定了相应的最大激励电流，其范围从几毫安到几百毫安。

（4）灵敏度K.

灵敏度KH=EH/IB，其值约为10MV（MA.T）。

（5）最大磁感应BM ---霍尔传感器参数

当磁感应超过BM时，霍尔传感器电位的非线性误差将显着增加，并且Tes（T）变为几千高斯（Gs）（1Gs=104T）。

（6）等电位

在额定激励电流F下，当施加的磁场为零时，这是由于四个偶极子的几何尺寸的不对称性。

（7）霍尔传感器电位温度系数6M的值通常为零。霍尔传感器输出端之间的开路电压称为非等电位。当使用桥接方法时，桥接方法用于补偿由一定的磁感应强度和激励电流引起的不等电位。当温度变化1摄氏度时，霍尔传感器电位的百分比变化弱于霍尔传感器电位温度系数，这与霍尔传感器元件的材料有关。