霍尔原理电压传感器的特点

国内霍尔电压传感器的厂家和型号很多，我们以HV-C04和HV-C54为例，列举霍尔原理电压传感器的基本特性，如下：

霍尔电压传感器基于霍尔闭环零磁通原理，因此可以测量直流电压、交流电压和混合波形中的电压（见图1示意图）。 此特性不同于电压互感器的电磁隔离原理，后者只能测量交流电压信号。 由于它基于磁平衡霍尔原理，因此需要在初级侧匹配内置或外部电阻器，并且随着测量电压范围的增加，所需的电阻值和功率也相应增加，甚至需要添加散热器。

由于一次侧采用多匝绕组，电感比较大，响应速度一般不高，频率范围有限。

霍尔电压传感器是一种利用霍尔效应，初级电压通过外部或内置电阻，电流限制在10mA，电流通过多匝绕组后，初级电流产生的磁场被霍尔元件通过聚光材料在气隙中检测， 并感应出相应的电动势，将电动势反馈回电路调整后的补偿线圈，然后进行补偿，补偿线圈产生的磁通量等于一次电流产生的磁通量的大小（被测电压由限流电阻产生），方向相反。这使磁芯中的磁通量保持为零。事实上，霍尔电压传感器采用与磁平衡闭环霍尔电流传感器相同的技术，即零磁通霍尔电流传感器。

霍尔元件通常有四个引脚排列，其中两个是霍尔元件的偏置电流 i 的输入，另外两个是霍尔电压的输出。 如果两个输出形成外部环路，则将产生霍尔电流。

通常，偏置电流通常由外部基准电压源设置; 如果需要高精度，则用恒流源代替基准电压源。 为了实现高灵敏度，一些霍尔元件在传感表面配备了具有高磁导率的涂层合金; 这种类型的传感器具有较大的霍尔电位，但它在左右两边都是饱和的，只适合在低限和小范围内使用。

霍尔传感器是一种根据霍尔效应制成的磁场传感器。 霍尔效应是一种磁电效应，是霍尔（1855-1938）在2024年研究金属导电机理时发现的。 后来发现半导体和导电流体也有这种效应，半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这种现象制成的各种霍尔元件被广泛应用于工业自动化技术、检测技术和信息处理中。

霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。 霍尔效应实验测得的霍尔系数可以确定半导体材料的导电类型、载流子浓度和载流子迁移率。

磁场中有一个霍尔半导体芯片，恒定电流 i 通过它从 A 传递到 B。 在洛伦兹力的作用下，来自 i 的电子流在通过霍尔半导体时向一侧移动，导致芯片在 cd 方向上产生电位差，称为霍尔电压。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几毫伏，但通过放大器在集成电路中放大，电压可以放大到足以输出出强信号。 霍尔IC要发挥传感作用，就必须采用机械方法来改变磁感应强度。 下图所示的方法以旋转叶轮为开关来控制磁通量，当叶轮叶片处于磁体与霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。

这样，霍尔IC输出电压的变化就可以指示叶轮传动轴的某个位置，并且利用这种工作原理，可以用动作定时传感器点燃霍尔IC芯片。 霍尔效应传感器是需要外部电源才能运行的无源传感器，这一特性使它们能够检测低速运行。

霍尔传感器，也称为霍尔效应传感器，是一种将变化的磁场转换为输出电压变化的传感器。 它可用于接近开关、霍尔箱、位置测量、转速测量和电流测量设备。 霍尔效应传感器通常用于计算车轮和车轴的速度。

霍尔传感器是利用霍尔定律电磁感应功，主要用于感应曲轴的位置来控制点火时间，一般霍尔传感器设计在分配器或曲轴和凸轮轴旁边的上止点，每个气缸死点对应一个凸起的齿，当齿旋转时切断霍尔传感器的线圈磁场产生电磁脉冲， 以电信号的形式传送到点火控制器或计算机，点火控制器控制点火或计算机控制点火和燃油喷射。这就是霍尔传感器的基本工作方式和方式。

霍尔传感器的工作原理是伏特并联：磁场中有一个霍尔半导体芯片，恒定电流 I 通过它从 A 传递到 B。 在洛伦兹力的作用下，来自i的电子流在通过霍尔半导体时向一侧移动，使芯片在cd方向上产生电位差，称为霍尔电压。

当霍尔效应传感器放置在磁场中时，磁通线对半导体材料施加力，使载流子、电子和空穴偏转到半导体板的两侧。 电荷载流子的这种运动是它们在穿过半导体材料时所承受的磁力的结果。

当这些电子和太阳空穴向一侧移动时，由于这些电荷载流子的积累，半导体材料的两侧之间会产生电位差。 然后，电子通过半导体材料的运动会受到与其成直角的外部磁场的影响，这种影响在扁平矩形材料中更大。 在最简单的形式中，传感器用作模拟传感器，直接返回电压。

在已知的磁场下，可以确定它与霍尔板的距离。 使用传感器组，可以推断出磁铁的相对位置。

霍尔电流传感器的开发

霍尔电流传感器有待开发。 首先，要提高灵敏度、恶劣条件下的稳定性，降低工作电压，降低微功耗; 其次，敏感元件及其加工电路的集成化和小型化; 第三，要实现功能多样化，传感器的灵敏机制相同，借鉴和集成其他电子技术分支的相关成熟技术，可以形成复合功能的新功能或新品种。

为了便于联网，传感器捕获的信息便于与其上下层对接和有线或无线传输，从而便于执行、存储和处理。 在进口设备的改造和旧设备的技术改造中，展现了非接触式测量的优越性; 可以测量现有设备的电气布线，而无需丝毫变化。