上海定宸传感器有限公司欢迎你!主营电感式接近开关、光电开关、电容式接近开光等!
专业传感器生产厂家
接近开关 光电开关一站式服务

13918563755

021-37700145

新闻资讯
联系我们CONTACT US

上海定宸传感器有限公司

电话:021-37700145

传真:021-67816322

手机:13918563755

邮箱:dcsensor@vip.163.com

地址:上海市松江区泗砖南路255号名企产业园259栋3层 邮编:201612

产品知识
当前位置: 首页 > 新闻资讯 > 产品知识

霍尔开关 工作原理及应用范围

2022-07-08 20:37:34 来源:接近开关 作者:上海定宸小编 浏览:616
[导读]: 霍尔集成电路是与电子电路集成的霍尔元件。它由霍尔元件、放大器、温度补偿电路和稳压电路使用集成电路工艺技术制成。它可以感应所有与磁性有关的物理量,并输出有关的电子控制信息,因此霍尔集成电路既是a集成电路又是a磁敏传感器,一般采用DIP或扁平封装。原则1。霍尔集成电路当通电的半导体片材垂直放置在磁场中时,会在片材的两侧产生电势差。这种现象称为霍尔效应。该电位差称为霍尔电势,电位的大小E=KIB/d,其中k是霍尔系数,d是片的厚度,I是电流,B是磁感应。图1示出
本文共有1668个文字,预计阅读所需时间5分钟

  霍尔集成电路 是与电子电路集成的 霍尔元件。它由 霍尔元件 、放大器、 温度补偿电路 和 稳压电路 使用 集成电路工艺 技术制成。它可以感应所有与磁性有关的物理量,并输出有关的电子控制信息,因此 霍尔集成电路 既是a 集成电路 又是a 磁敏传感器,一般采用 DIP 或扁平封装。

  原则1。霍尔集成电路

  当通电的半导体片材垂直放置在磁场中时,会在片材的两侧产生电势差。这种现象称为 霍尔效应。该电位差称为 霍尔电势,电位的大小E = KIB/d,其中k是 霍尔系数,d是片的厚度,I是电流,B是磁感应。图1示出了 霍尔效应 的原理: 在三维空间中,霍尔 半导体板在 XOY 平面中,该平面垂直于磁场的方向,并且该磁场指向y轴的方向,电流I沿x轴传递。由于移动电荷和磁场之间的相互作用,结果是z轴 方向上 上的 霍尔电势E及其值。为此,霍尔元件 和电子电路被集成在约2毫米 * 2毫米的硅衬底上,并且实现 霍尔 温度稳定性和可靠性 集成电路。

  2.典型 霍尔集成电路 结构分析

  霍尔集成电路 根据输出模式可分为线性类型和开关类型,根据 集成电路 内部 有源器件 可分为双极类型和MOS类型。图2和图3分别示出了双极型 霍尔集成电路内部 的原理结构和逻辑结构,图2为开关型,图3为线型。在图2 IC 中,霍尔元件H的磁检测被反映为高电平和低电平的输出。V1和V2由 差分放大器 组成,其以约几十倍的放大倍数放大 霍尔电势。V3 和 V4 构成 施密特触发器,其将放大 霍尔电势整形 成矩形脉冲;V5 和 V6 进一步缓冲和放大矩形脉冲; V7和 V8 是 开路集电极 输出管。在图2a中有两个输出端子。这里采用 集电极开路 输出结构的原因是它可以具有较大的负载能力,并且易于与不同类型的电路接口。然而,一些 霍尔集成电路 采用开路发射极输出的形式,如图2b和2c所示。图3显示了线性 霍尔集成电路 的内部结构,其输出电压可以随施加的磁场强度连续变化,其输出变化曲线一般如图4所示。它的特点是灵敏度高,输出动态范围宽,线性度好。在图3a中,V1和V2是 差分放大器,R1和 R2 的发射极电阻器的负反馈扩大了电路的线性范围,并且 V5 和 V6第二级差分 的放大使得放大系数非常高。一些线性 霍尔集成电路 还设置引出外部 电位器 以补偿,零或改变电路的灵敏度。

  3的应用。霍尔集成电路

  霍尔集成电路具有无接触、无磨损、无火花、功耗低、寿命长、灵敏度高、工作频率高等特点。能在各种恶劣环境下稳定可靠地工作。对于开关型霍尔IC,其**基本的应用是作为接近开关,例如,它可以用作霍尔无触点开关、限位开关、方向开关、压力开关、转速表等。霍尔可用于非接触式测距、非接触式电位器、无刷电机、磁场测量高斯计、磁性探伤等。对于开关型霍尔IC,其输出一般为开路集电极晶体管开路发射极输出,因此可以很容易地与其连接。可与TTL、CMOS数字电路、PLC输入、固态继电器及各种AC/DC电子开关接口。图5-6示出了各种驱动接口模式,其中图5-6中的霍尔IC。5为开路集电极输出,图中为霍尔IC。6是开路发射极输出的形式。

  4.应用实例和电路(1)霍尔电势爱因斯坦KIBhandd在实际应用中都是固定的k I d值,E是B线性函数,即磁通量,因为线性霍尔集成电路的输出电流与检测到的磁感应强度成线性关系,所以可以用微安培计测量磁场高斯的大小。(2)由于电场的存在,不可避免地会产生磁场,因此线性霍尔IC也可以用来检测交、直流电流的变化。如图8标准磁铁芯上有间隙,在该间隙上有线圈和检测电流,因此线圈产生的磁场可以同时在铁芯间隙用线性霍尔IC感测表示。该方法还可用于过电流、过压、欠压保护,其中霍尔IC还可采用开关式保护。(3)当两个不同极性的磁体中心的磁感应强度为0时,当其中一个磁体线性霍尔IC产生偏离一侧的位移时,霍尔IC的输出电压将与其位移成正比,因此用该方法得到的力的大小为霍尔IC。(4)霍尔IC代替无刷电机中的电刷起换流作用,克服了使用R为无刷电机永磁转子的电刷噪音大、易磨损、寿命短等缺陷。直径方向上和H2彼此垂直的H1是两个片霍尔线性IC,每个片控制四个依次向定子线圈L1-L4提供电流的晶体管。(5)转速测量方法如图11所示。将小磁铁固定在旋转体上,每转一圈输出一个脉冲霍尔IC。转数可以通过计数器测量脉冲数来获得,每单位时间的转数就是转速。

  (6)图12显示霍尔液位控制方法。把磁铁固定在花车上。当液位上升,磁体接近霍尔开关集成电路A时,AN的状态颠倒,控制电路使泵停止工作。当水池中的液位下降时,浮子上的磁铁作用于霍尔开关B。控制电路使泵工作。

  (7)非接触式电位器的应用电路如图13所示,霍尔线性IC和双基极二极管构成张弛振荡器。振荡器输出脉冲的形成和两个脉冲之间的间隔取决于输出电压霍尔IC。用霍尔IC控制双向可控硅导通角可以起到功率调节的作用。

  (8) 汽车电子点火器电路如图14所示,当车用启动磁钢霍尔IC作用时,开关型IC输出低电平,V1、V2突然切断,L中储存的磁能在L、C2通道中振动,形成约200V交变电压,然后通过整个L增压产生15kV以上的高压,产生电火花,点燃气缸内的燃油。

  (9) 无触点交流开关如图15所示,当磁体接近霍尔开关IC、SCR时,切断;磁铁离开后,单向可控硅打开,负载继续工作(10)无线防盗报警器,如图16所示。当门窗上的小磁铁接近霍尔开关IC、IC时,输出低电平,V因无平坦位置而切断;然而,当门窗移位时,小磁铁与IC分离,V偏R2,电路振动,发出无线电报警信号。

  5、 霍尔IC霍尔集成电路电压范围宽,但实际电压应低而非高,一般为4.5-6V。电源电压过高会导致电路温升,使电路不稳定。2.开关型霍尔IC当驱动载荷时,其负载电流应小于霍尔IC负载容量。为了使输出电压幅值霍尔更大,通常在输出端增加电阻较大的负载电阻。3.当霍尔IC驱动的负载容量为感应时,应在输出端添加连续电流二极管。4、在霍尔IC不同等级的驱动载荷时,**好增加隔离缓冲级,可采用光电耦合器或三极管驱动级。

  5.远距离发送霍尔IC信号时,开关输出与接地之间可加一个解耦电容器,消除干扰脉冲;同轴电缆应用于传输线性霍尔IC输出信号,但**大长度不得超过几十米。

  6、most霍尔IC的磁感应距离为5-10mm,在实际操作中应进行控制,信号发送磁钢应与霍尔IC的感应点直接相对,以减小磁回路的磁阻,使信号发送检测可靠准确。

  为了提高开关或线性霍尔IC的磁感应灵敏度,可以使用小磁铁来增强磁偏压或增加发射磁铁的面积。

免责声明:部分文章信息来源于网络以及网友投稿,本网站只负责对文章进行整理、排版、编辑,是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性,如本站文章和转稿涉及版权等问题,请作者及时联系本站,我们会尽快和您对接处理。

官方所有内容、图片如未经过授权,禁止任何形式的采集、镜像,否则后果自负!

联系上海光电开关厂家