霍尔传感器是如何工作的？

1.霍尔传感器原理——霍尔效应。

霍尔效应示意图如下图所示，霍尔效应是指：如果电流i控制在半导体片的两端，在片材的垂直方向上施加磁感应强度为b的均匀磁场，那么在电流I和磁场B的垂直方向上就会产生电位差UH， UH=K*ib D，其中K是指霍尔系数，它与半导体的尺寸和材料等因素有关，D是指半导体片的厚度，我们把产生的电位差UH称为霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。

2.霍尔传感器原理-霍尔元件。

随着霍尔效应的发现，人们逐渐将半导体材料制成的元件称为霍尔元件，由于其结构简单、灵敏度高、频响范围宽、输出电压变化大、体积小、 寿命长等。

3.霍尔传感器原理——霍尔传感器。

霍尔传感器是一种利用霍尔效应和霍尔元件制成的磁场传感器，除霍尔元件外，该传感器一般还包括放大器电路、温度补偿电路、稳压电源电路等电路模块，已广泛应用于半导体材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等参数的检测。 Web 链接。

四、霍尔传感器的原理——应用。

以上对霍尔效应、霍尔元件、霍尔传感器的解释比较抽象，我们将结合现实生活来解释霍尔传感器的应用。 现在有些朋友在用一款叫“小米”的手机，相信广大网友就算没用过也听说过，在小米米4的发布会上，也同时发布了一款智能翻盖保护壳。这种情况的特殊性是，当您关闭外壳时，小米Mi 4会自动进入休眠状态; 而当你打开手机壳时，小米米4会自动进入使用状态，你不需要点击任何按钮就能完成手机的唤醒——回到正题，这里手机对手机盒合上或打开的感应是通过霍尔传感器完成的（这里有掌声......

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。

霍尔效应传感器：

1-霍尔半导体元件。

2-永磁体。

3-阻挡磁力线的叶片。

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1879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。

根据霍尔效应原理，霍尔电位的大小取决于：Rh为霍尔常数，与半导体材料有关; i 是霍尔元件的偏置电流; b为磁场强度; d是半导体材料的厚度。

对于给定的霍尔器件，当偏置电流 i 固定时，UH 将完全取决于被测磁场的强度 b。

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，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。