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霍尔开关

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌...展开

更新时间:2015/12/31 浏览量:1414

霍尔开关

霍尔开关,顾名思义,就是根据霍尔效应制成的开关。所以在搞清楚什么是霍尔开关之前,我们先要了解一下霍尔效应的原理。霍尔效应是的美国物理学家霍尔在1879年研究金属的导电机制时发现的。简单的来说,如果在金属或半导体薄片的两端通过一个控制电流,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度固定的一个磁场,那么,在垂直于电流和磁场的方向上将产生一个电动势场,即霍尔电压。不难看出,只要我们在一个固定了电流和磁场方向的条件下控制了电流大小或磁场强度,就能根据相应产生的霍尔电压测出另一个量。
总的来说,霍尔效应能够检测出一切与磁相关的物理量,而霍尔开关就属于一种有源磁电转换器。它是通过各种霍尔元件组装在一起,由反向电压保护器、精密电压调节器、霍尔电压发生器、差分放大器、施密特触发器、温度补偿器和互补型集电极开路输出器等七部分组成,能够方便的将各种磁信号转换为较为简单实用的电信号输出。

霍尔开关是什么

霍尔开关是什么

2霍尔开关原理

 霍尔效应说的是当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差的现象,两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为:
  U=KIB/d
  式中,K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场的磁感应强度,d是薄片的厚度。
  霍尔开关属于有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时,又可满足工业场合实际应用中易操作和可靠性的要求。
  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,电路仍保持导通态。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。

霍尔开关原理

霍尔开关原理

3霍尔开关分类

1、单极霍尔效应开关(数字输出)
单极霍尔效应开关具有磁性工作阈值 (Bop)。如果霍尔单元承受的磁通密度大于工作阈值,那么输出晶体管将开启;当磁通密度降至低于工作阈值 (Brp) 时,晶体管会关闭。滞后 (Bhys) 是两个阈值 (Bop-Brp) 之间的差额。即使存在外部机械振动及电气噪音,此内置滞后页可实现输出的净切换。单极霍尔效应的数字输出可适应各种逻辑系统。这些器件非常适合与简单的磁棒或磁杆一同使用。单极性霍尔开关它的正反面会各指定一个磁极感应才会有作用,在具体应用当中应该注意磁铁的磁极的安装,反了就会造成单极性不感应输出。
2、双极霍尔效应开关(数字输出)
双极性霍尔具体又分双极性不带锁存型霍尔开关和双极性锁存型霍尔开关。
双极霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开,并在北极磁场强度足够的情况下关闭,但如果磁场被移除,则是随机输出,有可能是打开,也有可能是关闭。双极锁存型霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开,并在北极磁场强度足够的情况下关闭,但如果磁场被移除,不会更改输出状态。这些霍尔效应开关可使用南北交变磁场、多极环磁铁进行磁驱动。
3、双极锁存型霍尔效应开关(数字输出)
当置于n极(或s极)时开启,磁场移除后继续保持开启;而只有当置于s极(或n极)时才会关闭,磁场移除后继续保持其开启或关闭状态,直到下次磁场改变。这种保持上次状态的特性即锁存特性,这种类型的霍尔效益开关即双极锁存型霍尔效应开关。

霍尔开关分类

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