霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)(霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種)制作的一種磁場傳感器,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,開始用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件,由于它的霍爾效應(yīng)顯著而得到應(yīng)用和發(fā)展。
霍爾元件基本結(jié)構(gòu)由霍爾片、引線和殼體組成。
通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個(gè)芯片上,稱之為霍爾傳感器?;魻杺鞲衅饕卜Q為霍爾集成電路。
霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)與優(yōu)勢
如今,轎車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件,尤其是功率較大的前照燈、空調(diào)電機(jī)和雨刮器電機(jī)在開關(guān)時(shí)會產(chǎn)生浪涌電流,使機(jī)械式開關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧,產(chǎn)生較大的電磁干擾信號。
然而,采用功率霍爾開關(guān)電路可以減小這些現(xiàn)象?;魻柶骷ㄟ^檢測磁場變化,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵?,可用于監(jiān)視和測量汽車各部件運(yùn)行參數(shù)的變化。
目前的霍爾器件都可承受一定的振動,可在零下40℃到零上150℃范圍內(nèi)工作,全部密封不受水油污染,完全能夠適應(yīng)汽車的惡劣工作環(huán)境。
霍爾傳感器可以測量任意波形的電流和電壓,如:直流、交流、脈沖波形等,甚至對瞬態(tài)峰值的測量。副邊電流忠實(shí)地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通傳感器則是無法與其比擬的,它一般只適用于測量50Hz正弦波;原邊電路與副邊電路之間有良好的電氣隔離,隔離電壓可達(dá)9600Vrms。
精度高:在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,該精度適合于任何波形的測量。霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高(可達(dá)μm級)。
寬帶寬:高帶寬的電流傳感器上升時(shí)間可小于1μs,但是,電壓傳感器帶寬較窄,一般在15kHz以內(nèi),6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時(shí)間約500uS,帶寬約700Hz。
測量范圍廣泛:電流測量可達(dá)50KA,電壓測量可達(dá)6400V。
同時(shí),具備結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高(可達(dá)1MHZ)、耐震動、不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧污染或腐蝕等優(yōu)勢。