霍尔元件及其应用

霍尔开关电路又称霍尔数字电路，由稳压器、霍尔片、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成。在外磁场的作用下，当磁感应强度超过导通阈值BOP时，霍尔电路输出管导通，输出低电平。之后，B再增加，仍保持导通态。若外加磁场的B值降低到BRP时，输出管截止，输出高电平。我们称BOP为工作点，BRP为释放点，BOP－BRP=BH称为回差。回差的存在使开关电路的抗干扰能力增强。霍尔开关电路的功能框见图4。图4(a)表示集电极开路(OC)输出，(b)表示双输出。它们的输出特性见图5，图5(a)表示普通霍尔开关，(b)表示锁定型霍尔开关的输出特性。

(a)单OC输出(b)双OC输出图4霍尔开关电路的功能框图(a)开关型输出特性(b)锁定型输出特性

图5霍尔开关电路的输出特性一般规定，当外加磁场的南极(S极)接近霍尔电路外壳上打有标志的一面时，作用到霍尔电路上的磁场方向为正，北极接近标志面时为负。锁定型霍尔开关电路的特点是：当外加场B正向增加，达到BOP时，电路导通，之后无论B增加或减小，甚至将B除去，电路都保持导通态，只有达到负向的BRP时，才改变为截止态，因而称为锁定型。霍尔开关电路的性能参数见表4。表4霍尔开关电路的特性参数

2.2.2.3差动霍尔电路(双霍尔电路)它的霍尔电压发生器由一对相距2.5mm的霍尔元件组成，其功能框图见图6。

图6差动霍尔电路的工作原理图

使用时在电路背面放置一块永久磁体，当用铁磁材料制成的齿轮从电路附近转过时，一对霍尔片上产生的霍尔电压相位相反，经差分放大后，使器件灵敏度大为提高。用这种电路制成的汽车齿轮传感器具有极优的性能。

2.2.2.4其它霍尔电路除上述各种霍尔元件外，目前还出现了许多特殊功能的霍尔电路，如功率霍尔电路，多重双线霍尔传感器电路，二维、三维霍尔集成电路等待。

图13霍尔元件在无刷电机中的工作（其中的HG为霍尔元件）图14采用霍尔元件的电机驱动电路（图中的H为霍尔元件）图15用CS2018霍尔开关锁定电路直接驱动电机的线路示意图（图中的线圈为电机定子绕组）

铁磁材料受到磁场激励时，因其导磁率高，磁阻小，磁力线都集中在材料内部。若材料均匀，磁力线分布也均匀。如果材料中有缺陷，如小孔、裂纹等，在缺陷处，磁力线会发生弯曲，使局部磁场发生畸变。用霍尔探头检出这种畸变，经过数据处理，可辨别出缺陷的位置，性质（孔或裂纹）和大小（如深度、宽度等），图16示出两种用于无损探伤的探头结构。(b)检测线材用

图32霍尔机械振动传感器结构原理（待续）

CT和PT电阻取样与光耦隔离电路LEM模块线性度－<0.5％<0.1％频率范围较窄0～30kHz0～100kHz对各次谐波幅度有否衰减及衰减一致性有，不一致无无对各次谐波有否相移及相移一致性有，不一致很小，可以忽略很小，可以忽略所需电源不需要二组一组辅助电路无恒温电路无体积大大小重量重轻轻安装是否方便不便不便方便调试难易程度容易较难容易