浅谈霍尔传感器

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1、四川省电子学会传感技术专委会第11届学术年会会议论文浅谈霍尔传感器范修宏(绵阳市维博电子有限责任公司四川省绵阳市621000)【摘要】：霍尔传感器顾明思义就是利用霍尔原理制成的检测装置。本文首先对目前霍尔传感器市场进行了分析，然后就其应用、特点以及造成霍尔产品温漂的可能原因进行了阐述和分析．【关键词】：磁平衡：温漂；磁环；霍尔器件；运放1市场分析21世纪，是人类全面进入信息电子化的时代。随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们更依赖于获取外界信息的采集技术。敏感元件及传感器是人类探知自然界信息的触角，它可以将人们需要探知的各种非电量信息转化为电量信息，为人们认识和控制相应的对象提供条件和

2、依据。如今，作为现代信息技术的三大支柱之一的传感器技术，已成为2l世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。传感器种类及品种繁多，原理也各式各样。自1879年美国物理学家EdwinHerbertHall发现霍尔效应以来，以此为基础的霍尔传感器已发展成一个品种多样的磁传感器产品家族，被越来越多地应用于工业控制的各个领域。而由此衍生的霍尔传感器产业也在近十几年逐渐发展壮人起来，日益生机勃勃。霍尔传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1MHZ)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性传感器的精度高、线性度好；霍尔开关传

3、感器无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无同跳、位置重复精度高(可达岬级)。其中取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的_=I：作温度范围可以很宽，可达一55"C---+150"C。基于上述优点，霍尔传感器产业发展应用大致分为：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，其中最具特色的当推是霍尔电流、电压类传感器／变送器，它们已成为当今电子测量领域中应用最多的传感器件之一，是测量控制电流、电压的新一代工业用电量传感器，是一种新型的高性能电气隔离检测元件，被广泛用于电力、电子、交流变频调速、逆变装置、电子测量和开关电源等诸多领域以及逆变焊机，发电及输变电设备，电气传动

4、，数控机床等工业产晶上，它正在逐步替代传统的互感器和分流器，并具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失测量电路能量等优点。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1}电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、11i)=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。其中诸如常见的在无刷电机、无损探伤，接近开关，齿轮转速传感器，角度传感器以及微位移(压力、振动、加速度、液位)传感器等新兴产业的应用发展。从事霍尔传感器产业领域的厂家基地就如雨后春笋般的不断涌现，这方面的人才抢

5、夺竞争更是白热化。就如霍尔电流电压传感器为例，华北有北京莱姆、北京森社(原北京701厂)、烟台华冠、河北保定、西安天立。东南有南京中旭科技、株洲宁波分所、南京茶花、南京托肯。西南有成都晶峰、广元力源与绵阳维博。华南有河源雅达、武汉华意、珠海澳特尔、深圳北疆、深圳圣斯尔等。以上这些厂家规模或大或小，技术力量或强或弱，有的曾经还是一脉相承，大家产品或多或少存在着某种相同，又各有各的特点，因而大家在应用领域的市场竞争日益激烈。国际上的霍尔传感器产业发展以其智能化、集成化见长，它们正在逐渐的进入我国的市场，实际上在很多集约化领域，已随处可见它们的身影。这些犬公司的产品具有很大的竞争实力，对国内

6、的霍尔传感器厂家来说无疑是一种强力冲击。所以我认为霍尔传感器+变送器+数字电路处理，必将成为霍尔传感器在工业电量测控应用领域的新型发展应用。132四J

7、I省电子学会传感技术专委会第11届学术年会会议论文2对公司产品的分析2．1霍尔电流传感器原理2．1．1霍尔直测式传感器的原理将一载流导体放在磁场中，若磁场方向与控制电流方向正交，则在与磁场和控制电流两者垂直的方向上将会出现横向电动势。这一现象称为霍尔效应。霍尔电势％可用下式表示：％=K。I。B式中，K为霍尔元件灵敏度，，为控制电流，口为磁感应强度。利用霍尔元件可以进行非接触式电流测量。当电流通过一长直导线时，导线周围产生磁场，磁场的大小

8、与流过导线的电流成正比。这一磁场可以通过软磁材料聚集，然后用霍尔元件进行检测。由于磁场与霍尔元件的输出呈线性关系，因此可利用霍尔元件测得的信号火小，来反映被测电流的大小。这种测电流的方法称为直检法。2．1．2磁平衡式霍尔传感器原理在直检法的基础上，加上了零磁通原理。即集磁环将原边电流所产生的磁场聚集后，作用于霍尔元件，使其有电压讯号输出，经放人输入到功率放大器，输出补偿电流流经次级补偿线圈，次级线圈产生的磁场与原边电流产生的磁场相反，因而补偿了