霍尔效应传感器的五个关键应用

自1970年代以来,霍尔效应传感设备已广泛应用于各种工业和消费产品,例如缝纫机,汽车,机械工具,医疗设备和计算机。

  一百多年前,人们发现了霍尔效应。然而,仅在最近的三十年中才开发出实际用途。它的一些首次应用包括在1950年代的微波传感器和1960年代的固态键盘中使用。自1970年代以来,霍尔效应传感设备已广泛应用于各种工业和消费产品,例如缝纫机,汽车,机械工具,医疗设备和计算机。

  什么是霍尔效应传感器?

  霍尔效应传感器是磁性组件,可转换磁性编码的信息(例如位置,距离和速度),以便电子电路可以对其进行处理。通常根据其输出方式或操作方式对其进行分类。

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  通过电压输出可将霍尔效应传感器分为数字传感器和模拟传感器。

  模拟型传感器提供连续的电压输出,该输出在磁场较强时增大,在磁场较弱时减小。因此,模拟霍尔效应传感器的输出电压或放大率与通过它的磁通量强度成正比。

  数字输出霍尔效应传感器主要用于磁性开关应用中,以提供数字电压输出。这样,它们向系统提供ON或OFF输入信号。

  数字输出霍尔效应传感器与模拟型传感器的主要区别在于其控制电压输出的方式。数字输出传感器具有施密特触发器,其内置迟滞连接到运算放大器,而不是通过电源提供饱和极限。每当磁通量超过其预设限制时,此开关将关闭传感器输出,并在磁通量稳定后重新打开。

  除了按输出分类外,霍尔效应传感器还可以根据操作方式分为几类,其中包括:

  双极霍尔效应传感器:

  这是一种数字传感器,使用正或负磁场进行操作。磁铁的正磁场或负磁场都会激活传感器。在这种配置中,使用双极霍尔效应传感器的开关的触发方式与传统的簧片开关几乎相同。但是,霍尔效应开关的另一个优点是没有机械触点,因此在恶劣的环境中更加耐用。

  单极霍尔效应传感器:

  与双极型传感器相比,此类数字传感器仅由磁体的一个极点(北极或南极)触发。在开关中使用单极霍尔效应传感器可以使设置更加具体,并且仅在暴露于特定磁极时才激活。

  直角和垂直角霍尔效应传感器:

  更高级的霍尔效应传感器专注于除极以外的磁场成分。例如,直角传感器测量磁场的正弦和余弦测量值,而垂直角传感器则分析与芯片平面平行(而不是垂直)的磁场分量。

  霍尔效应传感器的五个关键应用

  霍尔效应传感器在以下五个主要行业中被广泛使用。

  1、汽车和汽车安全

  汽车和汽车安全行业在各种应用中同时使用数字和模拟霍尔效应传感器。

  在汽车行业中数字霍尔效应传感器的应用示例包括:

  感应座椅和安全带位置,用于安全气囊控制

  感应曲轴的角度位置以调整火花塞的点火角度

  使用模拟类型传感器的一些示例包括:

  监视和控制防抱死制动系统(ABS)中的车轮速度

  调节电气系统中的电压

  2、电器和消费品

  家电和消费品行业在各种产品设计中集成了各种类型的霍尔效应传感器。例如:

  数字单极传感器可帮助洗衣机在洗涤周期中保持平衡。

  模拟传感器用作电源的可用性传感器,电动工具上的电动机控制指示器和关闭装置以及复印机中的供纸传感器。

  3、流体监测

  数字霍尔效应传感器通常用于监视制造,供水和处理以及油气工艺操作的流量和阀门位置。在流体监测应用中,模拟霍尔效应传感器还用于检测隔膜压力表中的隔膜压力水平。

  4、建筑自动化

  在楼宇自动化操作中,承包商和分包商将数字和模拟霍尔效应传感器集成在一起。

  数字接近感应设备通常用于以下设计中:

  自动冲水装置

  自动水槽

  自动干手机

  建筑和门禁系统

  电梯

  模拟传感器用于:

  运动感应照明

  运动感应相机

  5、个人电子

  这是模拟和数字霍尔效应传感器持续普及的另一个领域。

  数字传感器的应用包括:

  电机控制装置

  摄影设备中的定时机制

  模拟传感器的应用包括:

  磁盘驱动器

  电源保护器

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