霍尔传感器电路图
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霍尔传感器安全区检测电路图
8PIC10V8 cc
1
RCOR66
PIIC101 PIR601
PIR602
4PIC10G4 ND
1/8 10K
CQOQ11 PIQ103
PIQ103
8050 PIQ101
PID202 PID201
1N4148
15v
15v 15V供电
PIP401 1 PIP402 2
B
GND
PIR202
CROR22
1
2
3
4
A
A
霍尔传感器型号：JLB-21用于测量电流波形，响应时间1us，+-400A，次级输出方式：电流。初级400A时，次级输出100ma。如果输出端并联40欧电阻，初级400A时，次 级输出检测电压4V。次级输出1V代表初级电流100A。加大次级并联的电阻，可以提高灵敏度，应确保次级输出电压不超过8V，否则内部电路会进入饱和失真。次级输 出电流方式，比电压输出方式，在使用中更灵活。
PIVR102 VCOVRR1120K
1/8
PIVR103
PIR20162K PIVR101
CROPRI55R5021/8
PIR501
100K
CCOC11 Cap
GND
CQOQ22 PIQ203
PIQ203
PCOP44 GND
PIC101 PIC102
霍尔传感器输出电流：初级400A时 ，次级输出电流100mA，输出端并 联不同阻值的电阻，在初级电流不 变的前提下，可得到不同的输出电 压。并联的电阻越大输出电压越高 ，但不能超过8V。否则失真。
CROR1100
PIIC1P0I7R1001
PIR1002
50K
霍尔传感器原理及其应用ppt课件
23
▪ 5.霍尔式汽车无触点点火装置
➢ 在与发动机主轴连接的磁轮鼓上装有与汽缸数相应的四 块磁钢。
➢ 当发动机主轴带动磁轮鼓转动时，每当磁钢转动到霍尔 传感器处时，传பைடு நூலகம்器即输出一个与汽缸活塞运动同步的 脉冲信号，
➢ 并用此脉冲信号去触发晶体管功率开关，使点火线圈二 次侧产生很高的感应电压，火花塞产生火花放电。
图7-4 霍尔元件的基本测量电路
9
▪ 7.2.2霍尔传感器的误差分析
➢ 霍尔元件对温度的变化很敏感，因此，霍尔元件的输入 电阻、输出电阻、乘积灵敏度等将受到温度变化的影响， 从而给测量带来较大的误差。
➢ 为了减少测量中的温度误差，除了选用温度系数小的霍 尔元件或采取一些恒温措施外，也可使用以下的温度补 偿方法。
图7-14 霍尔式转速传感器
20
▪ 4. 电动机停转报警器 ➢ 电动机停转报警电路如图7-15所示，该电路主要由霍尔
检测、报警电路两个部分组成。 ➢ 当电动机转动时，安装在电动机转轴上的磁铁以一定的
频率经过霍尔传感器，霍尔传感器不断地输出脉冲信号， 使扬声器发出声音。
21
图7-15 电动机停转报警电路
可用于补偿不等位电势，使不等位电势为零。
图7-8 电势的补偿电路
13
（1）基本补偿电路
➢ 霍尔元件的不等位电势补偿电路有很多形式，图7-9为 两种常见电路，图7-9（a）是在造成电桥不平衡的电阻
值平较衡大状的 态一 ，个 称桥 为臂不上对并称联补偿RP电，路通；过调节 RP使电桥达到
➢ 图7-9（b）则相当于在两个电桥臂上并联调用电阻，称 为对称补偿电路。
弹性元件，如弹簧管或膜盒等，用它感受压力，并把它 转换成位移量；另一部分是霍尔元件和磁路系统。 ➢ 图7-13所示为霍尔式压力传感器的结构示意图。其中， 弹性元件是弹簧管，当被测压力发生变化时，弹簧管端 部发生位移，带动霍尔片在均匀梯度磁场中移动，作用 在霍尔片的磁场发生变化，输出的霍尔电势随之改变。
▪ 5.霍尔式汽车无触点点火装置
➢ 在与发动机主轴连接的磁轮鼓上装有与汽缸数相应的四 块磁钢。
➢ 当发动机主轴带动磁轮鼓转动时，每当磁钢转动到霍尔 传感器处时，传பைடு நூலகம்器即输出一个与汽缸活塞运动同步的 脉冲信号，
➢ 并用此脉冲信号去触发晶体管功率开关，使点火线圈二 次侧产生很高的感应电压，火花塞产生火花放电。
图7-4 霍尔元件的基本测量电路
9
▪ 7.2.2霍尔传感器的误差分析
➢ 霍尔元件对温度的变化很敏感，因此，霍尔元件的输入 电阻、输出电阻、乘积灵敏度等将受到温度变化的影响， 从而给测量带来较大的误差。
➢ 为了减少测量中的温度误差，除了选用温度系数小的霍 尔元件或采取一些恒温措施外，也可使用以下的温度补 偿方法。
图7-14 霍尔式转速传感器
20
▪ 4. 电动机停转报警器 ➢ 电动机停转报警电路如图7-15所示，该电路主要由霍尔
检测、报警电路两个部分组成。 ➢ 当电动机转动时，安装在电动机转轴上的磁铁以一定的
频率经过霍尔传感器，霍尔传感器不断地输出脉冲信号， 使扬声器发出声音。
21
图7-15 电动机停转报警电路
可用于补偿不等位电势，使不等位电势为零。
图7-8 电势的补偿电路
13
（1）基本补偿电路
➢ 霍尔元件的不等位电势补偿电路有很多形式，图7-9为 两种常见电路，图7-9（a）是在造成电桥不平衡的电阻
值平较衡大状的 态一 ，个 称桥 为臂不上对并称联补偿RP电，路通；过调节 RP使电桥达到
➢ 图7-9（b）则相当于在两个电桥臂上并联调用电阻，称 为对称补偿电路。
弹性元件，如弹簧管或膜盒等，用它感受压力，并把它 转换成位移量；另一部分是霍尔元件和磁路系统。 ➢ 图7-13所示为霍尔式压力传感器的结构示意图。其中， 弹性元件是弹簧管，当被测压力发生变化时，弹簧管端 部发生位移，带动霍尔片在均匀梯度磁场中移动，作用 在霍尔片的磁场发生变化，输出的霍尔电势随之改变。
霍尔传感器 测转速
HAL3144高灵敏度单极性霍尔开关
• HAL3144E是一款采用 双极性工艺技术的单 极性霍尔效应传感器 IC，响应速度快，灵 敏度高，具有略高的 工作温度范围及可靠 性，它由反向电压器 、电压调整器、霍尔 电压发生器、信号放 大器、施密特触发器 和集电极开路的输出 级组成。
HAL3144霍尔开关的接口图
/*--------------------向LCD1602写数据--------------------*/
void write_data(uchar data0) { rs=1; //选着写数据 rw=0; P0=data0; //向LCD写数据 lcdcs=1; //信号使能端高电平 lcdcs=0; //信号使能端低电平 } /*-------------------------------------------------------*/
/*-----------------------数据处理------------------------*/ void disp_count() { display[7]=(zhuan/1000+'0'); //转换转速的千位 display[8]=(zhuan/100%10+'0'); //转换转速的百位 display[9]=(zhuan/10%10+'0'); //转换转速的十位 display[10]=(zhuan%10+'0'); //转换转速的个位 } /*-------------------------------------------------------*/
液晶显示部分： 显示部分有两个功能，在正常情况下，通过液晶 显示当前转速值，当电机的转速超过设定值通过
CS3144霍尔传感器
测试条件
量值 最小 典型
单位 最大
电源电压
VCC
VCC=4.5V～24V
4.5
-
24
V
输出低电平电压 VOL VCC=4.5V, Vo=24V Io=20mA B≥BOP -
175 400 mV
输出漏电流
IOH
Vo=24V B<BRP
- ＜1.0 10 μA
电源电流
ICC
VCC=24V, Vo 开路
使用须知： HALL IC 是一种敏感器件，除了对磁敏感外，对光、热、机械应力均有不同程度的敏感，因此
在使用过程中，应注意如下几点：
◆ 机械应力：由于机械应力会造成 Hall IC 磁敏感度的漂移，在使用安装中应尽量减少施加到 IC 外壳和引线上的机械应力，引线根部 3mm 以内不得弯曲，其余部分弯曲时必须将引线根部夹住， 以防对内引线的影响，降低可靠性。
75
100
125
150
输出低电压的温度特性
300
IOUT=20mA
200
Vcc=4.5-24V
输出饱和电压 (mV)
100
0
-50
-25
0
25
50
TA (℃)
75
100
125 150
3
CS3144 霍尔开关电路
HALL SENSORS
印章说明 SGS 首字母
44E S5
型号 年份
包装说明：
袋装： 500 只/袋 盒装： 5000 只(10 袋 )/盒
南京新捷中旭微电子有限公司
CS3144 霍尔开关电路
CS3144 霍尔开关集成电路应用霍尔效应原理，采用半导体集成技术制造的磁敏 电路，它是由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器，温 度补偿电路和集电极开路的输出级组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强 度，输出是一个数字电压讯号。 此款电路管腿采用纯锡制作，产品完整型号为 CS3144EUA-S 或者 CS3144LUA-S。
第五章第2节霍尔传感器介绍PPT课件
卡形电流计的结构44霍尔电流传感器演示霍尔电流传感器演示铁心线性霍尔ic45在霍尔器件背后偏置一块永久磁体并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内做成一个探头将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来构成霍尔接近传感霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数黑色金属的厚度检测距离检测齿轮数齿转速检测测速调速缺口传感张力检测棉条均匀检测电磁量检测角度检测46当磁性物件移近霍尔开关时开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化由此识别附近有磁性物体存在进而控制开关的通或断
虽然温度升高了ΔT，为使霍尔电势不变，补偿电路必须满 足温升前、 后的霍尔电势不变，即UH0=UH，则
KH0IH0B=KHIHB
（5）
有
KH0IH0=KHIH
（6）
-
27
KH=KH0(1+αΔT)
IH0
Rp0Is Rp0 Ri0
IHR R pp Is R i R p0(1 R p0 (1 T ) R T i0()1 Is T )
Rp0()Ri0
-
31
3．采用温度补偿元件（如热敏电阻、电阻丝）
这是一种常用的温度误差的补偿方法，尤其适用于锑化铟 材料的霍尔元件，图5-11示出了几种不同连接方式的例子。
热敏电阻Rt具有负温度系数，电阻丝具有正温度系数。图 a、b、c中霍尔元件材料为锑化铟，其霍尔输出具有负温度系
数。图d为用Rt补偿霍尔输出具有正温度系数的温度误差。使 用时要求这些热敏元件尽量靠近霍尔元件，使它们具有相同
功率放大器A3为后级，它不仅切断共模干扰的传输，还将双 端输入方式变换成单端输出方式，以满足负载的需要
-
13
霍尔传感器输出电压是交流的情况： C1漏电流小，C2漏电流大- ，其差表现为偏移电压。 14
虽然温度升高了ΔT，为使霍尔电势不变，补偿电路必须满 足温升前、 后的霍尔电势不变，即UH0=UH，则
KH0IH0B=KHIHB
（5）
有
KH0IH0=KHIH
（6）
-
27
KH=KH0(1+αΔT)
IH0
Rp0Is Rp0 Ri0
IHR R pp Is R i R p0(1 R p0 (1 T ) R T i0()1 Is T )
Rp0()Ri0
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31
3．采用温度补偿元件（如热敏电阻、电阻丝）
这是一种常用的温度误差的补偿方法，尤其适用于锑化铟 材料的霍尔元件，图5-11示出了几种不同连接方式的例子。
热敏电阻Rt具有负温度系数，电阻丝具有正温度系数。图 a、b、c中霍尔元件材料为锑化铟，其霍尔输出具有负温度系
数。图d为用Rt补偿霍尔输出具有正温度系数的温度误差。使 用时要求这些热敏元件尽量靠近霍尔元件，使它们具有相同
功率放大器A3为后级，它不仅切断共模干扰的传输，还将双 端输入方式变换成单端输出方式，以满足负载的需要
-
13
霍尔传感器输出电压是交流的情况： C1漏电流小，C2漏电流大- ，其差表现为偏移电压。 14
霍尔电路
（b）InSb霍尔元件的输出特性
_ INCLUDEPICTURE "/lz/tu-1c.gif" \* MERGEFORMATINET ___
(c)GaAs霍尔元件的输出特性
图1霍尔元件的结构和输出特性
这些霍尔元件大量用于直流无刷电机和测磁仪表。
2.2.2霍尔电路
表4霍尔开关电路的特性参数
型号_VCC/V_Bop/mT_BRP/mT_BH/mT_Icc/mA_Io/mA_Vo/sat_Ioff/μA_备注__CS1018_4.8～18_－14～20_－20～14_≥6_≤12_5_≤0.4_≤10___CS1028_4.5～24_－28～30_－30～28_≥2_≤9_25_≤0.4_≤10___CS2018_4.0～20_10～20_－20～－10_≥6_≤30_300_≤0.6_≤10_互补输出__CS302_3.5～24_0～6_－6～0_≥6_≤9_5_≤0.4_≤10___UGN3119_4.5～24_16.5～50_12.5～45_≥5_≤9_25_≤0.4_≤10___A3144_4.5～24_7～35_5～33_≥2_≤9_25_≤0.4_≤10___UGN3140_4.5～24_7～20_5～18_≥2_≤9_25_≤0.4_≤10___A3121_4.5～24_13～35_8～30_≥5_≤9_20_≤0.4_≤10___UGN3175_4.5～24_1～25_－25～－10_≥2_≤8_50_≤0.4_≤10_锁定__2.2.2.3差动霍尔电路(双霍尔电路)
运算放大器ad8532是一种双运放，coms结构，高阻抗输入器件，采用+5v电源供电，输出电流可达250ma。第一级运放ic2a和外部电阻r1～r4组成放大器，其增益为20，电阻r3从r5、r6的分压器中取出vc/2电压加在ic2a的反相端②脚，这就避免了霍尔器件可能引起输出电压的漂移，同时也使该级放大器可工作在1hz（磁场很慢的变化）。
_ INCLUDEPICTURE "/lz/tu-1c.gif" \* MERGEFORMATINET ___
(c)GaAs霍尔元件的输出特性
图1霍尔元件的结构和输出特性
这些霍尔元件大量用于直流无刷电机和测磁仪表。
2.2.2霍尔电路
表4霍尔开关电路的特性参数
型号_VCC/V_Bop/mT_BRP/mT_BH/mT_Icc/mA_Io/mA_Vo/sat_Ioff/μA_备注__CS1018_4.8～18_－14～20_－20～14_≥6_≤12_5_≤0.4_≤10___CS1028_4.5～24_－28～30_－30～28_≥2_≤9_25_≤0.4_≤10___CS2018_4.0～20_10～20_－20～－10_≥6_≤30_300_≤0.6_≤10_互补输出__CS302_3.5～24_0～6_－6～0_≥6_≤9_5_≤0.4_≤10___UGN3119_4.5～24_16.5～50_12.5～45_≥5_≤9_25_≤0.4_≤10___A3144_4.5～24_7～35_5～33_≥2_≤9_25_≤0.4_≤10___UGN3140_4.5～24_7～20_5～18_≥2_≤9_25_≤0.4_≤10___A3121_4.5～24_13～35_8～30_≥5_≤9_20_≤0.4_≤10___UGN3175_4.5～24_1～25_－25～－10_≥2_≤8_50_≤0.4_≤10_锁定__2.2.2.3差动霍尔电路(双霍尔电路)
运算放大器ad8532是一种双运放，coms结构，高阻抗输入器件，采用+5v电源供电，输出电流可达250ma。第一级运放ic2a和外部电阻r1～r4组成放大器，其增益为20，电阻r3从r5、r6的分压器中取出vc/2电压加在ic2a的反相端②脚，这就避免了霍尔器件可能引起输出电压的漂移，同时也使该级放大器可工作在1hz（磁场很慢的变化）。
霍尔式车速传感器PPT课件
11
.
霍尔开关集成电路
霍尔开关集成电路把稳压器、霍尔电压发 生器、信号放大器、信号变换器和输出驱 动器都集中在一块芯片上。霍尔开关集成 电路中的信号放大器将霍尔元件产生的幅 值随磁场强度变化的霍尔电压UH放大后再 经信号变换器、驱动嚣进行整形、放大后 输出幅值相等、频率变化的方波信号。
12
.
霍尔开关集成电路方框图
5
.
线性元件
6
.
霍尔开关
开关包括单极性的和双极性的，单极性开 关只响应磁铁的一个极，当磁场到达某一 数值时，霍尔开关接通，而磁感应强度降 低到某一值以下，霍尔开关断开。这些事 件的触发点叫吸合点和释放点。单极性产 品一般都给出吸合点和释放点的最大和最 小磁感应强度。霍尔开关的技术指标和线 性元件一样，也是灵敏度(以吸合点和释放 点表示)、温度范围和频率响应。
14
.
霍尔传感器的工作特点
1、工作电压范围宽：由于其内部已集成有稳 压器，故其在4．5V'-'24V这样一个较宽的范围 内均能正常工作。
2、具有高速响应特性及很高的工作频率：由 于产生霍尔电压的条件与所感应磁体的变化速 率无关，因而可以用来感应快速物体(磁体)的 变化，工作频率可达100kHz。
转速传感器中常用的磁路有背磁式(Back．Biased)、 多极圆环磁铁式和隔断式等。
17
.
背磁式
由永磁铁、霍尔开关集成电路和一高导磁率的 齿轮组成，霍尔芯片位于磁铁和齿轮之间。
应用背磁式时，芯片需要使用差分式，这样随 着齿轮的旋转，差分式芯片中的一个霍尔盘对 着齿，另外一个霍尔盘对着两齿之间的间隙， 从而产生差分信号△B，由△B的值来判断传感 器的“开”和“关”。
7
6.霍尔传感器
5.3.4 霍尔元件误差及补偿
1. 不等位电势误差的补偿 2. 温度误差及其补偿
返
回
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1. 不等位电势误差的补偿
可以把霍尔元件视为一个四臂电阻电桥，不等 位电势就相当于电桥的初始不平衡输出电压。
返
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电势的补偿电路 对称电路
当温度变化时，补偿的稳定性要好些
返 回 上一页 下一页
图6-6 磁敏二极管的结构
若给磁敏二极管外加一个磁场B，在正向 磁场的作用下，空穴和电子受洛仑兹力的作 用偏向r区，如图10-7(b)所示。
由于空穴和电子在r区的复合速率大，此 时磁敏二极管正向电流减小，电阻增大。 当在磁敏二极管上加一个反向磁场B时， 载流子在洛仑磁力的作用下，均偏离复合区r， 见图6-7(c)所示。
为使霍尔电势不变，补偿电路必须满足: 升温前、后的霍尔电势不变，
U H 0 K H 0 I 20 B U H K H I 2 B
K H 0 I 20 K H I 2
KH0 RP 0 RP 0 (1 T ) I s K H 0 (1 T ) IS RP 0 Ri 0 RP 0 (1 T ) Ri 0 (1 T )
霍尔元件的主要特性参数：
(1) 输入电阻和输出电阻
输入电阻：控制电极间的电阻
输出电阻：霍尔电极之间的电阻
(2) 额定控制电流和最大允许控制电流
额定控制电流：当霍尔元件有控制电流使其 本身在 空气中产生10℃温升时，对应的控制电 流值 最大允许控制电流：以元件允许的最大温升 限制所对 应的控制电流值
返
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1. 微位移和压力的测量
第八章霍尔传感器-PPT课件
路状态下工作时，可在输入回路中串人适当电 阻来补偿温度误差，其分析过程与结果同式
pptcn
温度误差及其补偿
温度误差产生原因： 霍尔元件的基片是半导体材料，因而对温
度的变化很敏感。其载流子浓度和载流子迁移 率、电阻率和霍尔系数都是温度的函数。 当温度变化时，霍尔元件的一些特性参数， 如霍尔电势、输入电阻和输出电阻等都要发生 变化，从而使霍尔式传感器产生温度误差。
恒流源及输入并联电阻温度补偿电路
pptcn
由补偿电路图知，在温度t0和t时
当温度影响完全补偿时，UH0=UHt，则 将式(9-8)~式(9-11)代入式(9-12)，可得
(9-8) (9-9) (9-10) (9-11)
(9-12)
(9-13,14)
pptcn
2．选取合适的负载电阻RL 霍尔元件的输出电阻R。和霍尔电势都是温度的函数
移动距离与输出关系
pptcn
2．霍尔开关集成器件 常用的霍尔开关集成器件有UGN3000系列，
其外形与UGN3501T相同。
+
霍尔开关集成器件 (a) 内部结构框图；（b）工作特性；（c）工作电路；（d）锁定型器件工作特性
pptcn
第三节 霍尔传感器应用
霍尔电势是关于I、B、θ 三个变量的函数，即 E=kIBcosθ ，人们利用这个关系可以使其中两个变量 不变，将第三个量作为变量，或者固定其中一个量、 其余两个量都作为变量。三个变量的多种组合使得霍 尔传感器具有非常广阔的应用领域。霍尔传感器由于 结构简单、尺寸小、无触点、动态特性好、寿命长等 特点，因而得到了广泛应用。如磁感应强度、电流、 电功率等参数的检测都可以选用霍尔器件。它特别适 合于大电流、微小气隙中的磁感应强度、高梯度磁场 参数的测量。此外，也可用于位移、加速度、转速等 参数的测量以及自动控制。归纳起来，霍尔传感器主 要有下列三个方面的用途：
pptcn
温度误差及其补偿
温度误差产生原因： 霍尔元件的基片是半导体材料，因而对温
度的变化很敏感。其载流子浓度和载流子迁移 率、电阻率和霍尔系数都是温度的函数。 当温度变化时，霍尔元件的一些特性参数， 如霍尔电势、输入电阻和输出电阻等都要发生 变化，从而使霍尔式传感器产生温度误差。
恒流源及输入并联电阻温度补偿电路
pptcn
由补偿电路图知，在温度t0和t时
当温度影响完全补偿时，UH0=UHt，则 将式(9-8)~式(9-11)代入式(9-12)，可得
(9-8) (9-9) (9-10) (9-11)
(9-12)
(9-13,14)
pptcn
2．选取合适的负载电阻RL 霍尔元件的输出电阻R。和霍尔电势都是温度的函数
移动距离与输出关系
pptcn
2．霍尔开关集成器件 常用的霍尔开关集成器件有UGN3000系列，
其外形与UGN3501T相同。
+
霍尔开关集成器件 (a) 内部结构框图；（b）工作特性；（c）工作电路；（d）锁定型器件工作特性
pptcn
第三节 霍尔传感器应用
霍尔电势是关于I、B、θ 三个变量的函数，即 E=kIBcosθ ，人们利用这个关系可以使其中两个变量 不变，将第三个量作为变量，或者固定其中一个量、 其余两个量都作为变量。三个变量的多种组合使得霍 尔传感器具有非常广阔的应用领域。霍尔传感器由于 结构简单、尺寸小、无触点、动态特性好、寿命长等 特点，因而得到了广泛应用。如磁感应强度、电流、 电功率等参数的检测都可以选用霍尔器件。它特别适 合于大电流、微小气隙中的磁感应强度、高梯度磁场 参数的测量。此外，也可用于位移、加速度、转速等 参数的测量以及自动控制。归纳起来，霍尔传感器主 要有下列三个方面的用途：
霍尔传感器工作原理 霍尔传感器电路图
佛山职业技术学院实训报告课程名称传感器及应用报告内容霍尔传感器制作与调试专业电气自动化技术班级08152姓名陈红杰学号31二0一0年六月佛山职业技术学院《传感器及应用》霍尔传感器制作实训报告班级08152 学号31姓名陈红杰时间2009-2010第二学期项目名称霍尔传感器电路制作与指导老师张教雄谢应然调试一、实验目的与要求：1.对霍尔传感器的实物（电路部分）进行一个基本的了解。
2.了解双层PCB板以及一定（霍尔传感器）的焊接排版的技术和工艺。
二、实验仪器、设备与材料：1.认识霍尔传感器（电路部分）的元件（附图如下）：2.焊接电路PCB板（双层）和对电路设计的排版工艺的了解。
3.对霍尔传感器的电路原理图进行基本的分析（附图如下）：霍尔传感器原理图：霍尔开关电路（霍尔数字电路），由三端7812稳压器，霍尔片差分放大器THS119，三端可调分流稳压器TL431及双路JFET的输入运放TL082和输出级组成。
在外磁场的作用下,当感应强度超过导通阀值时，霍尔电路输出管导通，输出低电平TL082是一通用的J-FET双运用算放大器，其特点有，较低输入偏置电压和偏移电流，输出没有短路保护，输入级具有较高的输入阻抗，内建频率被子偿电路，较高的压摆率。
最大工作电压为18V。
TL082是霍尔传感器的核心处理部位。
（CON2接口对应霍尔元件THS119）霍尔元件THS119封装图印刷板：3211221212121212121212121214321123487653213211232112121212直流电源输入24V ，由IN4148、三端稳压管7812和TL431（串接一个电阻）构成的稳压支路，得到不同的电压。
霍尔元件THS119是采样核心元件，值得一提的是Z2这个稳压元件。
在实际运用当中精密稳压集成电路TL431并不一定要用实物，可以用一个NPN 型三极管来串接一个电阻来等效代替。
整个电路的设计运用了闭环温度反馈来实现自我保护。
霍尔式传感器
一.霍尔元件
1）、材料——多用N型半导体 2）、结构和符号 霍尔片——半导体薄片 （因为d小，KH大， l/b=2时KH最大） 引线——激励电极 （短边端面）引线11′、 霍尔电极（长边端面）引线22′。 封装外壳——陶瓷或环氧树脂
目前最常用的霍尔元件材料是锗（Ge）、硅 （Si）、锑化铟（InSb）、砷化铟（InAs）等半 导体材料。 其中N型锗容易加工制造，其霍尔系数、温度性能 和线性度都较好。N型硅的线性度最好，其霍尔系 数、温度性能同N型锗，但其电子迁移率比较低， 带负载能力较差，通常不用作单个霍尔元件。
磁场力
F qvB
Q----电子的电荷量（1.602X10-19C） V----半导体的电子运动速度 B----外磁场的磁感应强度
磁场力 电场力
F qvB
F qEH
Eh 为静电场的电场强度
所以 EH V B
平衡时， F F
材料中电子在电场作用下运动速度的大小常用 载流子迁移率来表征； 载流子迁移率，是指在单位电场强度作用下，载 流子的平均速度值。载流子迁移率用符号μ表示， μ=v/EI。其中EI是A、B两端面之间的电场强度。 它是由外加电压U产生的，即EI＝U/L。因此我 们可以把电子运动速度表示为v=μU/l。
二、电路部分
1、基本电路
2、霍尔元件的输出电路 线性应用 图5-5-4 a) 开关应用 图5-5-4b)
霍尔线性电路
它由霍尔元件、差分放大 器组成。其输出电压和加 在霍尔元件上的磁感强度 B成比例，这类电路有很 高的灵敏度和优良的线性 度，适用于各种磁场检测。 霍尔线性电路的性能参数 见下表。
3 霍尔传感器的应用
一、利用与I的关系 可用于直接测量电流和能转换为电流 的其它物理量 二、利用 U H 与B的关系 U H ~ B 可用于测量磁场及可转换为磁场的其它物理量 实例――霍尔式钳形电流表 图５-５-７
1）、材料——多用N型半导体 2）、结构和符号 霍尔片——半导体薄片 （因为d小，KH大， l/b=2时KH最大） 引线——激励电极 （短边端面）引线11′、 霍尔电极（长边端面）引线22′。 封装外壳——陶瓷或环氧树脂
目前最常用的霍尔元件材料是锗（Ge）、硅 （Si）、锑化铟（InSb）、砷化铟（InAs）等半 导体材料。 其中N型锗容易加工制造，其霍尔系数、温度性能 和线性度都较好。N型硅的线性度最好，其霍尔系 数、温度性能同N型锗，但其电子迁移率比较低， 带负载能力较差，通常不用作单个霍尔元件。
磁场力
F qvB
Q----电子的电荷量（1.602X10-19C） V----半导体的电子运动速度 B----外磁场的磁感应强度
磁场力 电场力
F qvB
F qEH
Eh 为静电场的电场强度
所以 EH V B
平衡时， F F
材料中电子在电场作用下运动速度的大小常用 载流子迁移率来表征； 载流子迁移率，是指在单位电场强度作用下，载 流子的平均速度值。载流子迁移率用符号μ表示， μ=v/EI。其中EI是A、B两端面之间的电场强度。 它是由外加电压U产生的，即EI＝U/L。因此我 们可以把电子运动速度表示为v=μU/l。
二、电路部分
1、基本电路
2、霍尔元件的输出电路 线性应用 图5-5-4 a) 开关应用 图5-5-4b)
霍尔线性电路
它由霍尔元件、差分放大 器组成。其输出电压和加 在霍尔元件上的磁感强度 B成比例，这类电路有很 高的灵敏度和优良的线性 度，适用于各种磁场检测。 霍尔线性电路的性能参数 见下表。
3 霍尔传感器的应用
一、利用与I的关系 可用于直接测量电流和能转换为电流 的其它物理量 二、利用 U H 与B的关系 U H ~ B 可用于测量磁场及可转换为磁场的其它物理量 实例――霍尔式钳形电流表 图５-５-７
霍尔传感器及其应用_PPT课件
3.2.3、信号显示电路
由 AT89C52单片机和 LED 显示器组成, 单片 机的I/O口线数据采用串行输入并行输出, LED显示 器采用共阳极接法。
图16 信号显示电路
串行输入并行输出
MCS-51 RXD TXD
串行 数据
P 3 .0
1
2
P 3 .1
8
移位 脉冲
74LS164
A B CLK
＋ 5V
1-触发器叶片 2-槽口 3-分电器转轴 4-永久磁铁 5-霍尔集成 电路（PNP型霍尔IC）
a）原理图
b）霍尔IC及点火线圈高压侧输出波形
1—点火开关 2—达林顿晶体管功率开关 3—点火线圈低压
侧 4—点火线圈铁心 5—点火线圈高压侧 6—分火头 7—
火花塞
比较适用于小位移的机械振动
磁场分布越均 匀输出线性越 好
图2 霍尔效应原理图
感应电动势U在半导体膜上产生电场，于是电子在受到
电场力fE的作用，方向与洛伦兹力相反。 fE =eU/b
D
EH
C
图3 霍尔效应原理图
1.1、霍尔传感器材料
1．锗(Ge)，N型及P型均可。 2．硅(Si)．N型及P型均可。 3．砷化铟(InAs)和锑化铟(InSb)，这两 种材料的特性很相似。
单片机信号处理
信号处理电路输出端与 AT89C52 单片机的 INT1引 脚相连，由 INT1 引脚接收转速脉冲信号，进而控制单 片机内部定时计数器 T1 的启动和停止。当INT1 低电平 时启动计数，高电平时停止计数。此时计数器中记得的 数值m 为12分频时钟的周期数。该装置采用 T 法测速， 因此转速测量公式为n=60f/zm。其中f 为AT89C52的内部 时钟脉冲频率，m 为单片机响应中断从计数器 T1 读出 的计数值。60代表每分钟的转速。z为齿轮信号盘每转输 出的脉冲个数。
霍尔传感器专题教育课件
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连接方式
为了取得较大旳霍尔输出电势，能够 采用几片叠加旳连接方式。下图(a)为直流 供电，控制电流端并联输出串联。下图(b) 为交流供电，控制电流端串联变压器叠加 输出。
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二、温度误差及其补偿
因为载流子浓度等随温度变化而变化，所 以会造成霍尔元件旳内阻、霍尔电势等也随温 度变化而变化。这种变化程度随不同半导体材 料有所不同。而且温度高到一定程度，产生旳 变化相当大。温度误差是霍尔元件测量中不可 忽视旳误差。
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（三）采用热敏元件
❖ 对于由温度系数较 大旳半导体材料 （如锑化铟）制成 旳霍尔元件，常采 用右图所示旳温度 补偿电路，图中Rt 是热敏元件（热电 阻或热敏电阻）。
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❖ 图（a）是在输入回 路进行温度补偿电 路，当温度变化时， 用Rt旳变化来抵消 霍尔元件旳乘积敏 捷度KH和输入电阻 Ri变化对霍尔输出 电势UH旳影响。
高，所以霍尔元件旳厚度都比较薄，
但d太小，会使元件旳输入、输出电
阻增长。
霍尔电压UH与控制电流及磁场强
度成正比，当磁场变化方向时，也变 化方向。
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I B
A
θD
B
C
dL
l
UH
A、B-霍尔电极 C、D-控制电极
❖ 若磁场B和霍尔元件平面旳法线成一角度 θ，则作用于霍尔元件旳有效磁感应强 度为B cosθ，所以
UL
UH
RL RL R0
式中 R0—霍尔元件旳输出电阻。
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❖ 当温度由T变为T+ΔT时，则RL上旳电压变为
HAL-G132X线性霍尔元件 高精度霍尔集成电路 G1322 G1323 G1321
G1321
G1322
3.0~7.5
3.0~7.5558.7 比例输出型8.7 比例输出型
1.5
1.5
1
1
0.6
0.6
1
1
0.1~(VCC-0.1) 0.1~(VCC-0.1)
0.2~(VCC-0.2) 0.2~(VCC-0.2)
2.50±0.075 2.50±0.075
5±0.25
3.125±0.156
G132X
（顶视图）
G323
Y: Year,"1"=2011 WW: Week,00~52
◆封装信息
1.45mm
深圳市霍尔微电子有限公司 1
电话：０７５５－２５９１０７２７／３６６７３６０７
G132X 霍尔开关电路
◆产品特点
z 在5V电源时，电源电流典型值为5mA； z 内含修正的电阻提供精确的灵敏度和温
度补偿； z 工作温度范围-40~+150℃； z 可反应于正的或负的磁场； z 全电压范围输出性能可提供更有效的信
号以达到更高精度
◆典型应用
z 电流传感器 z 电机控制 z 位置传感器 z 震动检测 z 压力传感器
G132X
高性能线性霍尔传感器电路
G132X 系列传感器的输出与电源电压 成比率变化关系，并与磁场强度成正比。
新的霍尔电路提供增强的温度稳定性和 灵敏度。电阻修正技术提供高精度和温度补偿 以减小零点和增益的温漂，正方形的霍尔传感 器把影响输出的机械和热应力效应减少到最 小程度，正的灵敏度温度系数（0.02%/˚C 典 型值）有助于补偿低成本磁钢负的温度系数。 全电压范围(Rail-to-Rail）输出性能可提供更有 效的信号以达到高的精度。工作温度范围可以 在-40℃到+150℃，电源电压工作范围从3.0V 到7.5V，封装形式为SIP-3L(TO-92S)。
第5章 霍尔式传感器(西理工传感器原理及应用课件)
(c)遮断式
由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理 量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、 液体）去推动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车 轮转轴上装上磁体，在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路， 可制成车速表，里程表等等.
转速测量演示
f n= 60 4
(r/min)
第五章 磁电式传感器
本章要点: 1.磁电感应式传感器的原理和应用 2.霍尔传感器(特别是集成霍尔器件) 的原理、设计方法和正确使用
第一节
磁电感应式传感器
简称感应式传感器，也称电动式传感器。 建立在电磁感应基础上，利用导体和磁场发生相对运动而在 导体两端输出感应电动势 e=BNlv 。 应用于测振动速度、转速、扭矩等。 以磁电式速度传感器为例，一种是绕组与壳体连接，磁钢用 弹性元件支承，另一种是磁钢与壳体连接，绕组用弹性元 件支承。
b.四根引线
c.壳体：非导磁金属、陶瓷和环氧树脂封装。
电路符号：
H
常用材料有锗（Ge）、硅（Si）、锑化铟（InSb）、 砷化铟（InAs）等半导体材料。
2.电磁特性 a.UH-I特性：磁场B恒定，控制电流I与霍尔输出电势 UH之间呈线性关系。 b.UH-B特性：控制电流I恒定，霍尔元件的开路霍尔 电势随磁感应强度增加并不完全呈线性关系。 c.R-B特性：磁阻效应：霍尔元件的内阻随磁场的绝对 值增加而增加的现象（增大）。 3.霍尔元件的零位误差(不等位电势和寄生直流电势)、 温度误差及补偿
VH cos
a. sin2及 cos2 发生器 两霍尔器件互成直角地放在一个可旋转的恒定磁场中，其中 之一通以控制电流I，输出电压为VH1=kHI cos，如果把该输 出电压放大后加至另一个霍尔器件的控制电流端，则第二 个霍尔输出电压为VH2 sincos，因此VH2 sin2 。 如果两个霍尔器件互相平行安置，则输出为VH2 cos cos， 即VH2 cos2
二线制霍尔式轮速传感器
关闭点火开关，拔下轮速传感器的插头，在传感器侧插 头( 母头) 上进行电路连接。RM 的一端通过万用表( 电流 档) 与轮速传感器的1 号端子连接，另一端搭铁。
二、推荐检修方法
将车辆举升后，用手慢慢转动车轮，测量结果应符合下列标准值：Ilow ≈ 7.15mA、Ihigh ≈ 14.3mA，Ulow ≈ 0.54V、 Uhigh ≈ 1.07V。另 外，可以用示波器测量轮速传感器的电流波形，测量的电流波形应该与图8 相吻合。但上述厂家推荐的对二线制霍尔式轮速传感器的检修方法比较繁琐、 复杂，不太实用。
传感器数据流对 比法，进入ABS模块 读传感器数据流，启 动车路试观察传感器 的数据流和其他三个 轮速传感器对比，此 方法可应用传感器偶 发故障性检测。
一、电路原理
一、电路原理
二线制霍尔式轮速 传感器插头只有两个接 线端子：电源与信号。 其电路原理如下图 所 示。该传感器仍然需要 外供电源(ABS 模块提 供12V 电源电压)，通 过电路改进后将原来的 信号输出端子与搭铁线 并为一条线路。在ABS 模块内部设置了一个采 样电阻 (R=75Ω±1%)， 通过采样电阻将电流信 号转换为电压信号并输 送给ABS 模块。
第一步
外观检查
关闭点火开关，拔下怀疑有故障的轮速传感器插 头，检查插头的连接情况；检查轮速传感器或触发信 号装置，观察是否吸附了金属铁屑等，检查两者之间 的间隙是否正确。
第二步
类型判断
测量轮速传感器的 插头上面的电压，霍尔 式传感器内部有霍尔元 件，稳压电路，运算放 大器这些电子元件都是 需要供电和打铁的，这 一步可以直接判断模块 是否有电压输出，模块 供电打铁有没有问题， 导线是否存在短路等故 障存在。
三、简便检修方法
通过上述对二线制霍尔式轮速传感器的结构原理分 析，对比厂家推荐的检修方法，下列检修方法更简便实 用。
二、推荐检修方法
将车辆举升后，用手慢慢转动车轮，测量结果应符合下列标准值：Ilow ≈ 7.15mA、Ihigh ≈ 14.3mA，Ulow ≈ 0.54V、 Uhigh ≈ 1.07V。另 外，可以用示波器测量轮速传感器的电流波形，测量的电流波形应该与图8 相吻合。但上述厂家推荐的对二线制霍尔式轮速传感器的检修方法比较繁琐、 复杂，不太实用。
传感器数据流对 比法，进入ABS模块 读传感器数据流，启 动车路试观察传感器 的数据流和其他三个 轮速传感器对比，此 方法可应用传感器偶 发故障性检测。
一、电路原理
一、电路原理
二线制霍尔式轮速 传感器插头只有两个接 线端子：电源与信号。 其电路原理如下图 所 示。该传感器仍然需要 外供电源(ABS 模块提 供12V 电源电压)，通 过电路改进后将原来的 信号输出端子与搭铁线 并为一条线路。在ABS 模块内部设置了一个采 样电阻 (R=75Ω±1%)， 通过采样电阻将电流信 号转换为电压信号并输 送给ABS 模块。
第一步
外观检查
关闭点火开关，拔下怀疑有故障的轮速传感器插 头，检查插头的连接情况；检查轮速传感器或触发信 号装置，观察是否吸附了金属铁屑等，检查两者之间 的间隙是否正确。
第二步
类型判断
测量轮速传感器的 插头上面的电压，霍尔 式传感器内部有霍尔元 件，稳压电路，运算放 大器这些电子元件都是 需要供电和打铁的，这 一步可以直接判断模块 是否有电压输出，模块 供电打铁有没有问题， 导线是否存在短路等故 障存在。
三、简便检修方法
通过上述对二线制霍尔式轮速传感器的结构原理分 析，对比厂家推荐的检修方法，下列检修方法更简便实 用。