传感器原理及应用技术 第6章 霍尔传感器
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霍尔式曲轴位置传感器
小结
❖ 霍尔传感器是一种磁敏感元件，它是利用霍尔效应 工作的。霍尔效应产生的霍尔电势与通过的控制电 流以及垂直与霍尔元件的磁感应强度有关。利用霍 尔传感器可以测量最终能够转换成电流、磁感应强 度的物理量。由于霍尔元件的材料属于半导体，所 以把测量电路集成在一块芯片上，构成霍尔集成电 路。常见的霍尔集成电路有开关型和线性型。实际 应用中，常利用霍尔集成电路测量位移、磁场强度、 转速以及电流、电压。
磁特性分别如图所示，由于它们的BOP、BRP极性相同，所 以适用于单稳态开关、摩托车点火开关以及出租车计价器等。
❖
❖ （4）按温度特性分类
❖ 温度特性表明了IC的可靠性。民用品的可靠性低于工业品的 可靠性；工业品的可靠性不如军品的可靠性。通常军品级的 IC价位是民品级4～5倍。
❖ 通常划分温度等级如下：
❖ 1. 霍尔电机 ❖ 2. 霍尔汽车无触点电子点火器
❖ 在容器的上部安装上开关型霍尔集成电路，液体里放置一个 安有磁极的浮子，当容器内液体的液位达到检测位置时，霍 尔集成电路就会输出一个开关信号，控制其他设备的启停。
❖ 一些数控设备，尤其是机器人中，需要精确地决定移动部件的位 置。下图霍尔IC在位置检测中的应用。当安有磁极的可动部件移动 到指定位置时，霍尔IC就会输出控制信号。
高等职业教育电子信息类贯通制教材（机电技术专业）
传感器原理及应用技术 （第2版）
主 编 刘伟
电子工业出版社
第6章 霍尔传感器
❖ 6.1霍尔传感器及其集成电路 ❖ 6.2霍尔传感器的应用 ❖小 结
6.1霍尔传感器及其集成电路
❖ 6.1.1 霍尔传感器的工作原理 ❖ 6.1.2 霍尔集成电路
6.1.2 霍尔集成电路
❖ (2）按输出级负载分类 ❖ OC输出：无内置上拉电阻，如US1881、US5881。使用时
必须要外加上拉电阻。 ❖ RC输出：内置上拉电阻，如DN6851等。但是还是要外加上
拉电阻，否则无法驱动后面的负载。 ❖ (3）按磁特性（非常重要的参数）分类 ❖ 单极开关型（SWITCH）：如DN6852、US5881等，它们的
UGN3501T相同，内部由霍尔元件、放大器、整形电路及输 出电路组成，如图6.3所示。
❖
❖ 3.霍尔IC的分类 ❖ (1）按输出级工艺分类 ❖ BIPOLAR工艺：如EW-512、DN6851、A3172等。
❖
❖ CMOS工艺：如US1881、US5881系列等。此种工艺先进， 功耗小，输出级饱和压降Vsat小，更适合数字信号处理应用。 计算机芯片就是CMOS工艺，如内存、CPU等。
❖ 民品级 -20～85℃，如DN6851。 ❖ 工业级 -40～25℃，如US1881KUA、US1881KSO。 ❖ 军品级 -40～150℃，如MLX1881LUA、MLX1881LSO。
6.2霍尔传感器的应用
❖ 6.2.1 霍尔计数与霍尔转速表 ❖ 6.2.2 霍尔电流、电压传感器 ❖ 6.2.3 霍尔电机与霍尔汽车无触点电子点火器 ❖ 6.2.4 液位探测与报警 ❖ 6.2.5 位置传感器
❖ 利用开关型霍尔集成电路可以对导磁性金属产品计数或做 转速测量。下图为转速测量示意图，霍尔元件输出的信号经 放大、整形后送入电子计数器计数并显示，或送入计算机处
理后实现自动控制。
❖ 由于通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，且在导 体周围产生的磁场与电流强度有关。因此，只要测量出导体 周围磁场强度的变化，就可以测出导体中的电流或导体两端 的电压。霍尔电流、电压传感器就是利用这种原理工作的。 下图为电流传感器示意图。利用霍尔电压、电流传感器可以 测量常规电子仪器不宜测量的电压或电流，并且可以实现自 动测量与控制。
❖ 将霍尔元件、放大器、温度补偿电路、输出电路及稳压电源 等集成在一块芯片上，称为霍尔集成电路，常见的有线性型 和开关型两种。
❖ 1. 线性型霍尔集成传感器 ❖ 在一定的控制电流条件下，线性型霍尔传感器的输出电压与
外加磁场强度呈线性关系。它有单端输出型与双端输常见的霍尔开关集成电路有UGN-3000系列，其外形与
小结
❖ 霍尔传感器是一种磁敏感元件，它是利用霍尔效应 工作的。霍尔效应产生的霍尔电势与通过的控制电 流以及垂直与霍尔元件的磁感应强度有关。利用霍 尔传感器可以测量最终能够转换成电流、磁感应强 度的物理量。由于霍尔元件的材料属于半导体，所 以把测量电路集成在一块芯片上，构成霍尔集成电 路。常见的霍尔集成电路有开关型和线性型。实际 应用中，常利用霍尔集成电路测量位移、磁场强度、 转速以及电流、电压。
磁特性分别如图所示，由于它们的BOP、BRP极性相同，所 以适用于单稳态开关、摩托车点火开关以及出租车计价器等。
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❖ （4）按温度特性分类
❖ 温度特性表明了IC的可靠性。民用品的可靠性低于工业品的 可靠性；工业品的可靠性不如军品的可靠性。通常军品级的 IC价位是民品级4～5倍。
❖ 通常划分温度等级如下：
❖ 1. 霍尔电机 ❖ 2. 霍尔汽车无触点电子点火器
❖ 在容器的上部安装上开关型霍尔集成电路，液体里放置一个 安有磁极的浮子，当容器内液体的液位达到检测位置时，霍 尔集成电路就会输出一个开关信号，控制其他设备的启停。
❖ 一些数控设备，尤其是机器人中，需要精确地决定移动部件的位 置。下图霍尔IC在位置检测中的应用。当安有磁极的可动部件移动 到指定位置时，霍尔IC就会输出控制信号。
高等职业教育电子信息类贯通制教材（机电技术专业）
传感器原理及应用技术 （第2版）
主 编 刘伟
电子工业出版社
第6章 霍尔传感器
❖ 6.1霍尔传感器及其集成电路 ❖ 6.2霍尔传感器的应用 ❖小 结
6.1霍尔传感器及其集成电路
❖ 6.1.1 霍尔传感器的工作原理 ❖ 6.1.2 霍尔集成电路
6.1.2 霍尔集成电路
❖ (2）按输出级负载分类 ❖ OC输出：无内置上拉电阻，如US1881、US5881。使用时
必须要外加上拉电阻。 ❖ RC输出：内置上拉电阻，如DN6851等。但是还是要外加上
拉电阻，否则无法驱动后面的负载。 ❖ (3）按磁特性（非常重要的参数）分类 ❖ 单极开关型（SWITCH）：如DN6852、US5881等，它们的
UGN3501T相同，内部由霍尔元件、放大器、整形电路及输 出电路组成，如图6.3所示。
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❖ 3.霍尔IC的分类 ❖ (1）按输出级工艺分类 ❖ BIPOLAR工艺：如EW-512、DN6851、A3172等。
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❖ CMOS工艺：如US1881、US5881系列等。此种工艺先进， 功耗小，输出级饱和压降Vsat小，更适合数字信号处理应用。 计算机芯片就是CMOS工艺，如内存、CPU等。
❖ 民品级 -20～85℃，如DN6851。 ❖ 工业级 -40～25℃，如US1881KUA、US1881KSO。 ❖ 军品级 -40～150℃，如MLX1881LUA、MLX1881LSO。
6.2霍尔传感器的应用
❖ 6.2.1 霍尔计数与霍尔转速表 ❖ 6.2.2 霍尔电流、电压传感器 ❖ 6.2.3 霍尔电机与霍尔汽车无触点电子点火器 ❖ 6.2.4 液位探测与报警 ❖ 6.2.5 位置传感器
❖ 利用开关型霍尔集成电路可以对导磁性金属产品计数或做 转速测量。下图为转速测量示意图，霍尔元件输出的信号经 放大、整形后送入电子计数器计数并显示，或送入计算机处
理后实现自动控制。
❖ 由于通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，且在导 体周围产生的磁场与电流强度有关。因此，只要测量出导体 周围磁场强度的变化，就可以测出导体中的电流或导体两端 的电压。霍尔电流、电压传感器就是利用这种原理工作的。 下图为电流传感器示意图。利用霍尔电压、电流传感器可以 测量常规电子仪器不宜测量的电压或电流，并且可以实现自 动测量与控制。
❖ 将霍尔元件、放大器、温度补偿电路、输出电路及稳压电源 等集成在一块芯片上，称为霍尔集成电路，常见的有线性型 和开关型两种。
❖ 1. 线性型霍尔集成传感器 ❖ 在一定的控制电流条件下，线性型霍尔传感器的输出电压与
外加磁场强度呈线性关系。它有单端输出型与双端输常见的霍尔开关集成电路有UGN-3000系列，其外形与