霍尔传感器学习使用心得

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最近学习了一下霍尔传感器，以前在学校就学到用霍尔传感器测量电机转速，具体也没怎么研究过原理，就知道磁铁过霍尔产生脉冲。至于到底如何产生的，没仔细琢磨过。

• 磁铁怎么在霍尔传感器附近移动，才能产生脉冲呢？

• 用磁铁的什么极性去接近霍尔？

带着上面的问题，反复百度，才发现，原来简单的霍尔传感器有好几类种类：（扫盲贴）

1. 线性输出，这类就是霍尔检测磁铁的磁场强度，输出电压值（如AH3503）。这种可以用在测距和测量角度上。现在有些汽车采用电子油门方案、电动车油门把手，大多就是这种种类。还可以利用线性霍尔检测直线位移。
2. 开关型：只输出高低电平。

根据检测磁场的方式可以分为：

1. 单极性霍尔：就是霍尔只检测N极性或者S极性中的一种。当磁铁的N或者S极性垂直与霍尔芯片表面接近霍尔到有效距离时候，传感器输出有效值（低电平或者高电平）；离开则无输出。这类单极性的一般用作接近开关使用，比如有橱柜、冰箱的门开合检测。

   

2. 两级霍尔（或者叫全极霍尔）：相对于单极性而言，N级或者S级靠近传感器都会输出有效值，不分极性。这个就很有意思了。在很多的芯片手册中都会有一种说法叫“全极保持”？这种意思就是在如下图的磁铁向霍尔IC靠近时，当达到磁通在Brpn和Brps之间时，输出保持不变。如果没有保持功能的芯片，在这个区间范围内信号会变化。
   

3. 交变霍尔（或者叫双极性霍尔）：简单说就是N极靠近输出高电平，S级靠近输出低电平。这个在一般的芯片中也有叫做双极性保持霍尔。这里的保持就是没有磁通的时候，保持上一个状态不变。如下图所示的放置，一般可以用来检测电机转速，他输出一个50%的矩形波。当然，单极性和全极性霍尔都可以用相应的结构来检测电机转速，只是输出的矩形波占空比有差异。
   

案例：

而我使用双极型保持霍尔做了一个简单的位移方位检测，用来检测一个滑轨在霍尔IC的左侧还是右侧。在位移的滑轨中放置一个NS极性的磁铁（左边N级，右边S级）。现在滑轨水平由左向右移动。S级会先进入霍尔IC的感应器，霍尔输出低电平；当物体继续移动到霍尔右边时，这时候霍尔IC感知的是N级，那这时候霍尔就是输出高电平。如此反复，始终是左边时是低电平，右边时是高电平。是不是很有意思。

总结：

1.一般在选择芯片的时候，需要认真查看霍尔芯片的类型。有些手册会提到，有些不会。不会提到的一般都会给出磁束密度图，根据这个就可以判断该霍尔是什么类型。还要查看霍尔的敏感磁通在什么级别。

2.一般霍尔芯片都是1D检测，也就是将磁场作用于芯片表面（这样效果最理想，但是其他角度也可以）。Allegro推出了一款3D霍尔检测，可以检测三个方向的霍尔磁场。（其实就是合成了三个1D的霍尔）