霍爾元件原理介紹及其應用

用途
霍爾集成電路通常使用于前述磁電變換組件的項所述的(A-1)、(A-2)范圍的用途，在這些用途的中，特別像開(kāi)關(guān)那樣，以磁氣為媒介將位置的變化、速度、回轉等的物理量變換為電氣量時(shí)，使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單。使用霍爾集成電路的開(kāi)關(guān)系如圖2-21 所示，這種開(kāi)關(guān)具有：(1)無(wú)震動(dòng)(Chattering)，(2)不生雜音，(3)使用壽命長(cháng)，可靠度高，(4)響應速度快等特征，已經(jīng)實(shí)際被使用作為高級的鍵盤(pán)用開(kāi)關(guān)。

圖10 使用霍爾集成電路的開(kāi)關(guān)

圖11是A44E集成霍耳開(kāi)關(guān),A44E集成霍耳開(kāi)關(guān)由穩壓器A、霍耳電勢發(fā)生器(即硅霍耳片)(mT)、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門(mén)輸出E 五個(gè)基本部分組成，如圖12(a)所示。(1)、(2)、(3)代表集成霍耳開(kāi)關(guān)的三個(gè)引出端點(diǎn)。在輸入端輸入電壓VCC，經(jīng)穩壓器穩壓后加在霍耳電勢發(fā)生器的兩端，根據霍耳效應原理，當霍耳片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì )產(chǎn)生霍耳電勢差H V 輸出，該H V信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC門(mén)輸出。當施加的磁場(chǎng)達到工作點(diǎn)(即BOP)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對于地電位)，使三極管導通，此時(shí)OC門(mén)輸出端輸出低電壓，通常稱(chēng)這種狀態(tài)為開(kāi)。當施加的磁場(chǎng)達到釋放點(diǎn)(即BrP)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC門(mén)輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣兩次電壓變換，使霍耳開(kāi)關(guān)完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。BOP與BrP 的差值一定，此差值BH = BOP - BrP稱(chēng)為磁滯，在此差值內，V 0保持不變，因而使開(kāi)關(guān)輸出穩定可靠，這也就是集電成霍耳開(kāi)關(guān)傳感器優(yōu)良特性之一。

圖11 A44E集成開(kāi)關(guān)型霍耳傳感器原理圖

圖12 A44E集成開(kāi)關(guān)型霍耳傳感器引腳圖

霍爾元件外觀(guān)圖片

霍爾轉速傳感器應用電路