根据霍尔器件的功能,它们可分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。
前者输出模拟量,后者输出数字量。
根据被检测对象的性质,它们的应用可以分为直接应用和间接应用。
前者直接检测待检测物体的磁场或磁特性,后者检测待使用物体上的人工设置磁场,并利用该磁场作为检测信息的载体,许多非 - 使用电和非磁性材料。
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,转速和运行状态变化的时间被转换成用于检测和控制的电量。
如图1所示,在载流半导体晶片上,施加垂直于晶片表面的磁场B,并且在片材的侧面出现电压,如图1中的VH所示,这是霍尔效应。
它是由科学家Edwin Hall于1879年发现的.VH被称为霍尔电压。
这种现象的发生是因为通电的半导体晶片中的载流子在磁场产生的洛伦兹力的作用下被偏转并累积在片材的侧面上,从而形成称为霍尔电场的电场。
霍尔电场产生的电场力与洛伦兹力相反,这阻止了载流子继续累积,直到霍尔电场力和洛伦兹力相等。
此时,在膜的两侧建立稳定的电压,即霍尔电压。
在薄膜上形成四个电极,其中工作电流I在C1和C2之间,电流电极在C1和C2之间。
霍尔电压VH在C3和C4之间取出,C3和C4称为敏感电极。
将引线焊接到电极上并将片材用塑料包装以形成完整的霍尔元件(也称为霍尔板)。
根据霍尔效应制作的霍尔器件以磁场为工作介质,将物体的运动参数转换为数字电压形式,具有传感和切换功能。
到目前为止,已广泛应用于现代汽车的霍尔设备包括:分配器上的信号传感器,ABS系统中的速度传感器,汽车速度计和里程表,液体物理量检测器以及各种电气负载的电流。
检测和运行状态诊断,发动机转速和曲柄角传感器,各种开关等。
例如,在汽车点火系统中,设计者将霍尔传感器放置在分配器中而不是机械断路器中以用作点火脉冲发生器。
霍尔型点火脉冲发生器根据转速变化的磁场在带电半导体层中产生脉冲电压,并控制电子控制单元(ECU)的初级电流。
与机械式断路器相比,霍尔式点火脉冲发生器无磨损,免维护,能适应恶劣的工作环境,能精确控制点火正时,可大大提高发动机的性能,并具有明显的优势。
它用作汽车开关电路上的功率霍尔电路,具有抑制电磁干扰的功能。
测量磁场检测用于直流无刷电机的铁磁物体无损检测磁记录信息读数霍尔接近传感器和接近开关霍尔叶片开关霍尔齿轮传感器旋转传感器霍尔位移传感器霍尔器件有很多优点,它们结构坚固,体积小体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗低,频率高(最高1 MHZ),抗振动,不怕灰尘,油,水蒸气和盐等污染或腐蚀喷雾。
霍尔线性器件精度高,线性度好;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)。
具有各种补偿和保护措施的霍尔器件具有-55°C至150°C的宽工作温度范围。