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霍尔元件工作原理

2021/02/07
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硬件型号:DeesHallDH8105

系统版本:霍尔元件系统

霍尔元件工作原理是当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈极强的霍尔效应。

由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。

若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。

按照霍尔开关的感应方式可将它们分为:单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。

1、单极性霍尔开关的感应方式:磁场的一个磁极靠近它,输出低电位电压(低电平)或关的信号,磁场磁极离开它输出高电位电压(高电平)或开的信号,但要注意的是,单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效,一般是正面感应磁场S极,反面感应N极。

2、双极性霍尔开关的感应方式:因为磁场有两个磁极N、S(正磁或负磁),所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关(高低电平),它一般具有锁定的作用,也就是说当磁极离开后,霍尔输出信号不发生改变,直到另一个磁极感应。另外,双极性霍尔开关的初始状态是随机输出,有可能是高电平,也有可能是低电平。

3、全极性霍尔开关的感应方式:全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似,区别在于,单极性霍尔开关会指定磁极,而全极性霍尔开关不会指定磁极,任何磁极靠近输出低电平信号,离开输出高电平信号。

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