国学经典，永久流传《诗经朗诵全集》
《诗经朗诵全集》带你领略国学经典，永久咏传。...
2023-07-31
在本教程中，我们将了解什么是霍尔效应以及霍尔效应传感器是如何工作的。可以看下面的视频，也可以看下面的文字教程。
摘要
霍尔效应是测量磁场最常用的方法，霍尔效应传感器在现代被广泛使用。例如，它们可以作为车轮速度传感器和曲轴或凸轮轴位置传感器出现在车辆中。此外，它们还经常被用作开关、MEMS罗盘、接近传感器等。先解释一下霍尔效应。
什么是霍尔效应？
这是一个解释霍尔效应的实验:如果我们有一个薄的导电板，如图所示，我们设置电流流过它，电荷载流子将沿着直线从板的一侧流向另一侧。
现在，如果我们在平板附近引入一些磁场，我们会因为一种叫做洛伦兹力()的力而干扰电荷载流子的直线流动。在这种情况下，电子将偏向板的一侧，而正空空穴将偏向板的另一侧。这意味着，如果我们现在在另外两边之间放置一个电表，我们将得到一些可测量的电压。
所以，正如我们上面解释的，获得可测电压的效应被称为霍尔效应，是埃德温·霍尔在1879年发现的。
霍尔效应传感器
霍尔效应磁传感器的大多数基本霍尔元件提供非常小的电压，只有几微伏每高斯。因此，这些器件通常内置高增益放大器。
霍尔效应传感器有两种，一种提供模拟输出，一种提供数字输出。模拟传感器由电压调节器、霍尔元件和放大器组成。从电路图可以看出，传感器的输出是模拟的，与霍尔元件的输出或磁场强度成正比。由于其连续的线性输出，这些类型的传感器适用于测量接近度。
另一方面，数字输出传感器只提供两种输出状态，即“开”或“关”。这些类型的传感器有一个额外的组件，如电路图所示。这是一个施密特触发器，提供迟滞或两个不同的阈值电平，因此输出不是高就是低。更多详情，可以查看我的专题教程。这种传感器的一个例子是霍尔效应开关。它们通常用作限位开关，例如在3D打印机和CNC机器中，以及在工业自动化系统中用于检测和定位。
霍尔效应传感器的其他当代应用是测量车轮/转速和确定发动机系统中曲轴或凸轮轴的位置。这些传感器由一个霍尔元件和一个永久磁铁组成，放置在旋转轴上的齿盘附近。
因此，每次轮齿经过传感器附近时，它都会改变周围的磁场，从而导致传感器的输出变高或变低。因此，传感器的输出是方波信号，可以方便地用来计算转轴的转速。
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