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：

3211

2

2

12

121

2121

21

21212

1

21

2

1

4321

1234

8

7653213

211

2321

121

2

1212

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。主要的设计是RT1热敏电阻，对电路在工作时的表面温度进行控制。这样的设计能很好的起到一个自我保护。

因为我们知道，霍尔传感器的PCB 板是封装在塑料外壳里，由于电路的工作环境的问题，导致电路几乎没有更好的散热（外壳有些导热）。至此，用到RT1热敏电阻来进行温度控制保护显得非常合理。

三、实验操作（焊接）：

1.霍尔传感器PCB 双层印制电路板的焊接。

2.了解电路的元件的安排和电路设计线路的排版。

四、实验制作

在这里强调一点就是，实验制作的整个过程可以看作是焊接一个霍尔集成电路起传感作用的电路（需要外加磁场）。

实验开始，每组会得到分发的元件，我先由霍尔传感器的电路原理图开始分析，将每个元件插放好位置，这点很重要，如果出了问题那么会使电路不能正常工作，严重的还有可能导致电路元件受损而无法恢复。所以我先由霍尔传感器的电路原理图开始着手，分析清楚每个元件的指定位置，插放好了之后再由焊接，最后要把多余的脚剪掉。

整个电路的元件除了THS119是长脚直插式元件之外，其余的元件均为低位直插或者贴板直插。

焊接的过程中，所需要注意的事情就是不能出现虚焊脱焊或者更严重的烙铁烫坏元件的表壳封装损坏印制电路板等。这些都是在焊接的整个过程中要注意的事情。

比如，焊接三端稳压管7812时，要考虑到电路板的外壳封装和三端稳压管7812的散热问题，如果直插焊接的话那么就会放不进塑料外壳里，还有直插没有折引脚的话对三端稳压管7812的散热影响很大。综合这些因素再去插放焊接元件，效果会好很多。

又比如，焊接THS119的时，原本PCB板在设计的时已经排好版了，就是在TL082的背面插放THS119。这样的设计很巧妙，能够保证每一个THS119插进去焊接完了之后都能很好地与塑料外壳严密配合安放进去。因为这是利用了IC引脚与PCB板的间距来实现定距离的，绝不会给焊接带来任何麻烦。

最后，顺便提及一下，在保证能将每一个元件正确地焊接在印制电路板上的前提条件下要尽量将元件插放焊接得美观。

五、实验心得体会

（1）首先，从整个霍尔传感器来看，设计的电路的合理性，元件的选用，还有焊接的制作工艺是保证整个电路能正常工作前提。

（2）在学习电子电路的过程中，急需有一个过度期，焊接霍尔传感器电路的过程当中就会得到一个这样的练习。

（3）简单的说就是，拿到一张电路原理图未必做得出一个比较好的产品，这里需要对整个电路设计的元件参数的考虑和排版，元件插放等等。只有将这些问题逐一解决了，才能做好一个电路，也只有这样才能做好一个产品。

（4）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，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。

六、实验收获

从拿到第一个元件开始，我仍然没有太多的收获，直到开始分析整个电路原理图的时候才慢慢开始了解到一些确实精巧的设计，可以说是独具匠心，到整个霍尔传感器电路完成之后才算是明白了一二。

在此，我具体地说说。首先，为什么不用一个普通的稳压管替代Z2这个精密稳压集成电路TL431呢？我查阅相关资料知道它的温度范围宽能在

区间工作。将其的R、C脚并焊再串上一个电阻来等效代替电