霍爾傳感器詳細解說

摘要：我們常常聽說霍爾傳感器，那么究竟哪些是霍爾傳感器捏？霍爾電流傳感器，霍爾電壓傳感器等等。今天小編就來為大家稍稍的介紹下。
先我們來講解下霍爾傳感器的定義：
    霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的種磁場傳感器。
霍爾效應是什么？
    霍爾效應是磁電效應的種，這現象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。后來發現半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這現象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。霍爾效應是磁電效應的種，通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子溶度及載流子遷移率等重要參數。廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用引起的偏轉。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直電流和磁場的方向上產生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。對于圖所示的半導體試樣，若在X方向通以電流Is，在Z方向加磁場B，則在Y方向即試樣A，A′電極兩側就開始聚積異號電荷而產生相應的附加電場。電場的指向取決定于試樣的電類型。顯然，該電場是阻止載流子繼續向側面偏移。

    當載流子所受的橫向電場力eEH與洛侖茲力相等時，樣品兩側電荷的積累就達到平衡，故有

⑴ 其中EH為霍爾電場，V是載流子在電流方向上的平均漂移速度。設試樣的寬為b，厚度為d，載流子濃度為n，則

⑵ 由⑴、⑵兩式可得
　　⑶ 即霍爾電壓VH（A、A′電極之間的電壓）與ISB乘積正比與試樣厚度d成反比。比例系數  稱為霍爾系數，它是反映材料霍爾效應強弱的重要參數，只要測出 VH（伏）以及知道IIs（安）、B（高斯）和d（厘 米）可按下式計算RH（厘米3/庫侖）

霍爾傳感器應用：
    霍爾傳感器技術應用于汽車工業；霍爾傳感器應用于出租車計價器
霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器主要適用于工業控制領域的電壓和電流測量。由于傳感器般不提供角差指標，對于需要準確測量交流電功率的場合，應對其角差指標進行驗證，這點需特別注意。工頻電量測量可用互感器替代，變頻電量測量可用電壓、電流組合式的變頻功率傳感器替代。
（1）電流傳感器必須根據被測電流的額定有效值適當選用不同的規格的產品。被測電流長時間超額，會損壞末極功放管（指磁補償式），般情況下，2倍的過載電流持續時間不得超過1分鐘。

（2）電壓傳感器必須按產品說明在原邊串入個限流電阻R1，以使原邊得到額定電流，在般情況下，2倍的過壓持續時間不得超過1分鐘。

（3）電流電壓傳感器的*精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當被測電流高于電流傳感器的額定值時，應選用相應大的傳感器；當被測電壓高于電壓傳感器的額定值時，應重新調整限流電阻。當被測電流低于額定值1/2以下時，為了得到*精度，可以使用多繞圈數的辦法。

（4）絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統和1.5KV及以下直流系統中，6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統和2.5KV及以下直流系統中，注意不要超壓使用。

（5）在要求得到良好的動態特性中裝置上使用時，用單根銅鋁母排并與孔徑吻合，以大代小或多繞圈數，均會影響動態特性。

（6）在大電流直流系統中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產生較大剩磁，是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源，在原邊通交流并逐漸減小其值。

（7）傳感器抗外磁場能力為：距離傳感器5～10cm個超過傳感器原邊電流值2倍的電流，所產生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時，相間距離應大于5～10cm。

（8）為了使傳感器工作在*測量狀態，應使用圖1－10介紹的簡易典型穩壓電源。

（9）傳感器的磁飽和點和電路飽和點，使其有很強的過載能力，但過載能力是有時間限制的，試驗過載能力時，2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。

（10）原邊電流母線溫度不得超過85℃，這是ABS工程塑料的特性決定的，用戶有特殊要求，可選高溫塑料做外殼。

1、為了得到較好的動態特性和靈敏度，必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合，要耦合得好，用單根導線且導線*填滿霍爾傳感器模塊孔徑。

2、使用中當大的電流電流流過傳感器原邊線圈，且次電流沒有接通電源|穩壓器或副邊開路，則其磁路被磁化，而產生剩磁，影響測量精度（故使用時要先接通電源和測量端M），發生這種情況時，要先進行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通同樣等級大小的交流電流并逐漸減小其值。

3、霍爾傳感器都具有較強的抗外磁場干擾能力，但是，為了獲得較高的測量準確度，當有較強的磁場干擾時，要采取適當的措施來解決。