霍尔元件的分类与特性

时间:2016-05-13
  1、霍尔元件 -霍尔元件的分类
  按照霍尔元件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件 。前者输出模拟量,后者输出数字量。
  按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。
  霍尔开关
  按照霍尔开关的感应方式可将它们分为:单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。
  单极性霍尔开关的感应方式:磁场的一个磁极靠近它,输出低电位电压(低电平)或关的信号,磁场磁极离开它输出高电位电压(高电平)或开的信号,但要注意的是,单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效,一般是正面感应磁场S极,反面感应N极。
  双极性霍尔开关的感应方式:因为磁场有两个磁极N、S(正磁或负磁),所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关(高低电平),它一般具有锁定的作用,也就是说当磁极离开后,霍尔输出信号不发生改变,直到另一个磁极感应。另外,双极性霍尔开关的初始状态是随机输出,有可能是高电平,也有可能是低电平。
  全极性霍尔开关的感应方式:全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似,区别在于,单极性霍尔开关会指定磁极,而全极性霍尔开关不会指定磁极,任何磁极靠近输出低电平信号,离开输出高电平信号。
  线性霍尔
  线性霍尔元件是一种模拟信号输出的磁感测器,输出电压随输入的磁力密度线性变化。
  线性霍尔效应感测器 IC 的电压输出会跟踪磁通密度的变化。在静态(无磁场)时,从理论上讲,输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。相反,增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。
  线性霍尔元件是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,一般应用于调速,测电压、电流、功率、厚度、线圈匝数等等。
  2、霍尔元件 -霍尔元件的特性
  1、霍尔系数(又称霍尔常数)RH
  在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。
  2、霍尔灵敏度KH(又称霍尔乘积灵敏度)
  霍尔灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片的厚度δ成反比,即KH=RH/δ,它通常可以表征霍尔常数。
  3、霍尔额定激励电流
  当霍尔元件自身温升10℃时所流过的激励电流称为额定激励电流。
  4、霍尔允许激励电流
  以霍尔元件允许温升为限制所对应的激励电流称为允许激励电流。
  5、霍尔输入电阻
  霍尔激励电极间的电阻值称为输入电阻。
  6、霍尔输出电阻
  霍尔输出电极间的电阻值称为输入电阻。
  7、霍尔元件的电阻温度系数
  在不施加磁场的条件下,环境温度每变化1℃时,电阻的相对变化率,用α表示,单位为%/℃。
  8、霍尔不等位电势(又称霍尔偏移零点)
  在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,在输出端空载测得的霍尔电势差称为不等位电势。
  9、霍尔输出电压
  在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,在输出端空载测得的霍尔电势差称为霍尔输出电压。
  10、霍尔电压输出比率
  霍尔不等位电势与霍尔输出电势的比率
  11、霍尔寄生直流电势
  在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时,霍尔电极输出除了交流不等位电势外,还有一直流电势,称寄生直流电势。
  12、霍尔不等位电势
  在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,环境温度每变化1℃时,不等位电势的相对变化率。
  13、霍尔电势温度系数
  在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,环境温度每变化1℃时,不等位电势的相对变化率。它同时也是霍尔系数的温度系数。
  14、热阻Rth
  霍尔元件工作时功耗每增加1W,霍尔元件升高的温度值称为它的热阻,它反映了元件散热的难易程度,
  单位为: 摄氏度/w
  无刷电机霍尔感测器AH44E
  开关型霍尔集成元件,用于无刷电机的位置感测器。
  引脚定义(有标记的一面朝向自己):(左)电源正;(中)接地;(右)信号输出
  体积(mm):4.1*3.0*1.5
  安装时注意减少应力与防静电
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