霍爾傳感器是一種檢測磁場的傳感器， 可以用來檢測磁場的存在和變化， 廣泛用在測量、 自動化控制、 交通運輸和日常生活等領域。

一、霍爾傳感器的實物外形

霍爾傳感器的實物外形如下圖所示。

二、霍爾傳感器的結構與工作原理

1、霍爾效應

當一個通電導體置于磁場中時， 在該導體兩側(cè)面會產(chǎn)生電壓， 該現(xiàn)象稱為霍爾效應。以下圖所示為霍爾傳感器的工作原理。先給導體通圖示方向（z軸方向） 的電流I， 然后在與電流垂直的方向（y軸方向） 施加磁場B， 那么會在導體兩側(cè)（x軸方向） 產(chǎn)生電壓UH， UH稱為霍爾電壓。

2、霍爾元件與霍爾傳感器

金屬導體具有霍爾效應， 但其靈敏度低， 產(chǎn)生的霍爾電壓很低， 不適合作霍爾元件。霍爾元件一般由半導體材料（銻化銦最為常見） 制成， 其結構如下圖所示， 它由襯底、十字形半導體材料、 電極引線和磁性體頂端等構成。 十字形銻化銦材料的4個端部的引線中， ①、 ②為電流引腳， ③、 ④為電壓引腳， 磁性體頂端的作用是聚集磁場磁感線來提高元件的靈敏度。

由于霍爾元件產(chǎn)生的電壓很小， 故通常將霍爾元件與放大電路、 溫度補償電路及穩(wěn)壓電源等集成在一個芯片上， 稱之為霍爾傳感器。

三、霍爾傳感器的種類

霍爾傳感器可分為線性型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。

1． 線性型霍爾傳感器

線性型霍爾傳感器主要由霍爾元件、 線性放大器和射極跟隨器組成， 其組成如下圖 所示。 當施加給線性型霍爾傳感器的磁場逐漸增強時， 其輸出的電壓會逐漸增大， 即輸出信號為模擬量。

2． 開關型霍爾傳感器

開關型霍爾傳感器主要由霍爾元件、 放大器、 施密特觸發(fā)器（整形電路） 和輸出級組成， 其組成和特性曲線如下圖所示。 當施加給開關型霍爾傳感器的磁場增強時， 只要磁感應強度小于BOP， 其輸出電壓Uo就為高電平， 當磁感應強度大于BOP時輸出由高電平變?yōu)榈碗娖剑?當磁場減弱時， 磁感應強度需要減小到BRP， 輸出電壓Uo才能由低電平轉(zhuǎn)為高電平， 也就是說， 開關型霍爾傳感器由高電平轉(zhuǎn)為低電平和由低電平轉(zhuǎn)為高電平所要求的磁感應強度是不同的， 高電平轉(zhuǎn)為低電平要求的磁感應強度更強。

四、霍爾傳感器的應用

1、線性型霍爾傳感器的應用

線性型霍爾傳感器具有磁感應強度連續(xù)變化時輸出電壓也連續(xù)變化的特點， 主要用于一些物理量的測量。下圖所示是一種采用線性型霍爾傳感器構成的電子型電流互感器， 用來檢測線路的電流大小。 當線圈有電流流過時， 線圈會產(chǎn)生磁場， 該磁場磁感線沿鐵芯構成磁回路， 鐵芯上開有一個缺口， 缺口中放置一個霍爾傳感器， 磁感線在穿過霍爾傳感器時， 傳感器會輸出電壓， 電流越大， 線圈產(chǎn)生的磁場越強， 霍爾傳感器輸出的電壓越高。

2、開關型霍爾傳感器的應用

開關型霍爾傳感器具有磁感應強度達到一定強度時輸出電壓才會發(fā)生電平轉(zhuǎn)換的特點， 主要用于測轉(zhuǎn)數(shù)、 轉(zhuǎn)速、 風速、 流速， 或用在接近開關、 關門告知器、 報警器和自動控制電路中。

下圖所示是一種采用開關型霍爾傳感器構成的轉(zhuǎn)數(shù)測量裝置的結構示意圖， 轉(zhuǎn)盤每旋轉(zhuǎn)一周， 磁鐵靠近傳感器一次， 傳感器就會輸出一個脈沖， 只要計算輸出脈沖的個數(shù)， 就可以知道轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)。

下圖所示是一種采用開關型霍爾元件構成的磁鐵極性識別電路。 當磁鐵S極靠近霍爾元件時， d、 c間的電壓極性為d+、 c-， 三極管VT1導通， 發(fā)光二極管VD1有電流流過而發(fā)光； 當磁鐵N極靠近霍爾元件時， d、 c間的電壓極性為d-、 c+， 三極管VT2導通， 發(fā)光二極管VD2有電流流過而發(fā)光； 當無磁鐵靠近霍爾元件時， d、 c間的電壓為0V， VD1、VD2均不亮。

霍爾傳感器是一種磁場傳感器，是依據(jù)霍爾效應制作的。是霍爾1879年在研究金屬導電機構時發(fā)明的，之后有在導電流體和半導體中均發(fā)現(xiàn)此效應。被廣泛的應用于檢測技術，信息處理及工業(yè)自動化技術當中�；魻柶骷�擁有著眾多特點，它體積小，重量輕，安裝方便，功耗小，頻率高還生命長，耐振動不怕油污，水汽，鹽霧灰塵等污染。

霍爾傳感器的作用

位移測量

可用來位移測量，把線性型的霍爾傳感器放在兩塊相對放著的同極性永久磁鐵中間，此時這個點可視為位移零點，磁感強度便為零。當傳感器在Z軸上向△Z位移的時候這時傳感器會有電壓輸出，此時的位移大小和電壓大小是成正比例的。

力測量

若將壓力和拉力之類的參數(shù)當做位移時，我們可以測出壓力和拉力的大小，并且可按照此原理來制作力傳感器。

角速度測量

一般非磁性材質(zhì)的圓盤的周邊上會黏一塊磁鋼，當霍爾傳感器接近圓盤周邊的時候，圓盤會旋轉(zhuǎn)一周，并且霍爾傳感器會同時輸出一個脈沖，利用這個原理可測出旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，如果在這之中插入頻率計便可以測出旋轉(zhuǎn)的速度。

線速度測量

把開關型的霍爾傳感器按照指定位置有規(guī)律的放置在軌道上面，當有運動車輛的永磁體經(jīng)過傳感器的時候，我們可以利用測量電路來測量脈沖信號，然后依據(jù)脈沖信號的分布可以測出車輛的運動速度。

霍爾傳感器在汽車工業(yè)，出租車，變頻器中都有著廣泛的應用，其中汽車中應用于車身動力控制，防抱死制動系統(tǒng)及牽引力控制。出租車主要是應用于出租車上的計價器，根據(jù)裝載車輪上的傳感器，計算后便可得出計費公里數(shù)。而變頻器中主要是用來保護變頻器中的大功率晶體管，在出現(xiàn)短路的情況時，將會及時切斷電源，對晶體管起到保護的作用。

霍爾傳感器它根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器。接觸到的一種就是壓力傳感器，它是利用霍爾效應的工作原理。

霍爾傳感器的工作原理：在磁場中有個霍爾半導體片，恒定電流從A經(jīng)過B通過霍爾半導體片。在洛倫磁力的作用下，電流的電子流通過霍爾半導體時向一側(cè)偏移，使霍爾半導體片在CD方向產(chǎn)生電位差，也就是霍爾電壓。霍爾電壓隨著磁場強度的變化而變化，磁場越強其霍爾電壓越高，反之其霍爾電壓越低，一般都是幾mv，但在集成電路中經(jīng)過放大器放大，就能使該電壓放大足以輸出的較大信號。如果霍爾集成電路能起傳感器作用，只需要以機械方法去改變磁感應強度。

霍爾傳感器用途：通過它能將許多非電非磁的物理量，如壓力、力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)等及工作狀態(tài)發(fā)生變化時間，轉(zhuǎn)成電量進行檢測和控制。它的儀表有壓力變送器可以用來測量介質(zhì)的壓力、轉(zhuǎn)速傳感器用來測量機械部件的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速等

朋友們好，我是電子及工控技術，我來回答這個問題�；魻杺鞲衅鲗ξ襾碚f還是比較熟悉的，我在維修電瓶車時，電瓶車的調(diào)速車把里就有霍爾傳感器元件，在電瓶車的無刷電機中也會用到霍爾傳感器元件；另外在數(shù)控車床的自動刀架上也安裝了幾個霍爾傳感器，由此可見霍爾傳感器在我們的日常生產(chǎn)和生活中使用非常廣泛，今天正好借助這個話題與朋友們一起聊聊關于霍爾傳感器的一些問題。

霍爾傳感器的由來

霍爾傳感器是利用半導體材料，它是根據(jù)霍爾效應制作的一種傳感器。這個霍爾其實是一個人名，他是一位美國的物理學家，他早在一百多年前的1879年就通過很多次實驗發(fā)現(xiàn)了在一個金屬薄片上通過一個恒定的電流，然后把這個薄片再放到磁場中，這時候他發(fā)現(xiàn)在金屬的另外兩側(cè)就會出現(xiàn)電壓。這個電壓是與磁場有關系的，當磁場強時，這個電壓就高，當磁場弱時，這個電壓就低。當時由于技術的限制，還沒有發(fā)現(xiàn)類似硅半導體這種材料，因此使用金屬來獲得的電壓都比較小，直到上個世紀40年代末，硅半導體的出現(xiàn)，霍爾效應才逐漸進入到實際應用領域。

后來人們?yōu)榱思o念霍爾在這方面做出的貢獻，因此用他的名字來命名這種傳感器，現(xiàn)在人們大都采用半導體作為霍爾傳感器的材料，當我們給它通入電流時，在與電流和磁場都垂直的方向上就會產(chǎn)生電壓，我們把這種現(xiàn)象叫霍爾效應。我們把這種利用霍爾效應制作的傳感器稱為霍爾傳感器。

霍爾傳感器的原理與結構

我們以半導體霍爾元件為例來說明它的工作過程。在下圖中我們給半導體霍爾元件通入電流I，然后把這個半導體薄片放在以磁場強度為B的磁場中，這時半導體內(nèi)的電子將受到一種磁力（洛侖茲力）F的作用就會向內(nèi)側(cè)移動，因此在內(nèi)側(cè)就堆積了很多電子，隨著電子堆積的越來越多，此時就會形成一種電場。當電子既受到磁場力的作用，又受到電場力的作用，如果此時兩種力達到了一種平衡時，那么電子的堆積也就達到了一種動態(tài)平衡，這時候就建立起一種電壓，我們把這種電壓叫霍爾電動勢，一般用Eh表示，那么霍爾電動勢Eh可用Eh=KIB來表示。從這個式子可以看到，這個K是霍爾元件的靈敏度，這個I和B分別表示通入的電流和所在的磁場強度，因此我們知道，在通入電流一定的情況下，磁場強度越強，那么所感應的霍爾電動勢就越大。

我們通過實驗可以知道單單用霍爾元件本身它所輸出的電壓是非常小的，同時我們又知道，半導體器件容易受溫度影響。因此現(xiàn)在的霍爾傳感器一般都把霍爾元件、放大器、溫度補償電路以及穩(wěn)壓電源等制作在一個芯片里，單就霍爾元件本身的結構來說，一般它是由半導體、薄膜、襯底以及引線等部分構成，如下圖所示。

霍爾傳感器的作用

我們知道了霍爾傳感器的原理之后就能夠知道它的作用了，首先它可以用來檢測外界磁場的變化，還可以做成無觸點控制的傳感器，比如有一種接近開關就是用霍爾傳感器制作的，它可以檢測磁性物體。我們知道霍爾傳感器一般可以分為線性型和開關型兩類。對于線性霍爾傳感器它與外加磁場強度呈線性關系，比如我們的電瓶車轉(zhuǎn)把里的霍爾元件就是用的線性霍爾傳感器；對于開關型霍爾傳感器來說，它輸出類似開關的接通與斷開，也就是說它能夠輸出“1”和“0”，比如在數(shù)控車床刀架里所用的霍爾傳感器就是開關型的，它主要是用來檢測車刀是不是到位的。

另外在測量位移、壓力等方面也是可以用到霍爾傳感器的，一般我們比較常用的霍爾傳感器有CS-3000系列、SH-100系列、HK系列等。

霍爾傳感器檢測

我們知道霍爾傳感器在有磁場靠近時就會從輸出端輸出一個電壓信號，因此我們可以測量輸出端的電壓變化來判斷霍爾傳感器是不是正常。我們知道在集成的霍爾傳感器中，它通常為集電極開路輸出型的，因此我們在檢測它的質(zhì)量好壞時要加一個限流電阻。在正常時，霍爾傳感器輸出端“3”腳應為高電平，一般會接近電源電壓Vcc。當我們用一個小磁鐵靠近霍爾傳感器印有數(shù)字的一面時，如果此時萬用表指示的電壓降到0.6V以下的話，說明霍爾傳感器是好的。如果當小磁鐵已接觸到霍爾傳感器印有數(shù)字的一面時，萬用表指示的電壓仍不下降，然后把磁鐵的磁極調(diào)換一下再試，如果這時萬用表指示下降為0.6V以下的話，也說明霍爾傳感器是好的，如果正反時，萬用表電壓都不下降，這就說明霍爾傳感器已經(jīng)損壞不能用了，其測試方法如下圖所示。

以上就是我對這個問題的回答，歡迎朋友們參與討論，敬請關注電子及工控技術，感謝點贊。

霍爾傳感器是1種檢測磁場強弱、磁極變化的電子裝置，應用在電子調(diào)節(jié)控制方面，說1個最貼合實際的用途，就是大伙出行騎的倆轱轆，或者是仨轱轆的電動車，它的右手調(diào)速轉(zhuǎn)把內(nèi)加裝了霍爾傳感器，實現(xiàn)整車行駛的調(diào)速功能。還有后轱轆上無刷電機里的定子線圈附近安裝的霍爾傳感器，用來檢測轉(zhuǎn)子上磁鋼的極性變化，配合右手調(diào)速轉(zhuǎn)把調(diào)節(jié)，讓整車在調(diào)速過程中更加平順，讓我們更容易控制它，不會過于生硬。

了解一下霍爾效應就知道什么是霍爾傳感器了，就是改變加載霍爾傳感器的磁場強度或頻率來控制輸出電路電壓的原件