霍尔传感器工作原理

一，为什么叫霍尔传感器（Hall sensor）？

霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。1879年美国物理学霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应,但由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。

后来随着半导体技术的发展,开始用半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著而得到应用和发展。霍尔传感器是基于霍尔效应将被测量（如电流、磁场、位移、压力、压差、转速等)转换成电动势输出的一种传感器。

其优点是：简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围大(输出电动势的变化）大、非接触、使用寿命长、可靠性高、易于微型化和集成化。

二，2个传感效应原理

三，霍尔传感器的元件分类

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，也就是开关信号。

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。

直接应用是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性。

间接应用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传感器，输出电压随输入的磁力密度线性变化。

　　线性霍尔效应传感器 IC 的电压输出会精确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。

四，应用电路连接

如上图所示，基本是作为开关使用。pin 1和pin 3分别连接电源和地，这是加上固定的偏置电流。当磁铁接近或者远离HST（霍尔器件），pin 2和pin 3之间就导通或者断开，这样就驱动外部的器件输出高低电平。