霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器,?；魻栃苫魻栍?879年在研究金屬的導電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的,。后來發(fā)現(xiàn)半導體,、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多,，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件,，廣泛地應用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃茄芯堪雽w材料性能的基本方法,。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導體材料的導電類型,、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù),。

霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固,，體積小,，重量輕，壽命長,，安裝方便,，功耗小，頻率高（可達1MHZ）,，耐震動,，不怕灰塵、油污,、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕,。霍爾線性器件的精度高,、線性度好,；霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損,、輸出波形清晰、無抖動,、無回跳,、位置重復精度高。

霍爾傳感器分為線型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種

1,、開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器,、霍爾元件、差分放大器,，斯密特觸發(fā)器和輸出級組成,，它輸出數(shù)字量。開關(guān)型霍爾傳感器還有一種特殊的形式,，稱為鎖鍵型霍爾傳感器,。

2、線性型霍爾傳感器由霍爾元件,、線性放大器和射極跟隨器組成,，它輸出模擬量。線性霍爾傳感器又可分為開環(huán)式和閉環(huán)式。閉環(huán)式霍爾傳感器又稱零磁通霍爾傳感器,。線性霍爾傳感器主要用于交直流電流和電壓測量,。

霍爾傳感器的特性

按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為：直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,，后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁場,，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它,，將許多非電,、非磁的物理量例如力、力矩,、壓力,、應力、位置,、位移,、速度、加速度,、角度,、角速度、轉(zhuǎn)數(shù),、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,，轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。

位移測量：兩塊永久磁鐵同極性相對放置,，將線性型霍爾傳感器置于中間,，其磁感應強度為零，這個點可作為位移的零點,，當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時,，傳感器有一個電壓輸出，電壓大小與位移大小成正比,。

力測量：如果把拉力,、壓力等參數(shù)變成位移，便可測出拉力及壓力的大小,，按這一原理可制成的力傳感器,。

角速度測量：在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處,，圓盤旋轉(zhuǎn)一周,，霍爾傳感器就輸出一個脈沖，從而可測出轉(zhuǎn)數(shù),，若接入頻率計,，便可測出轉(zhuǎn)速。

線速度測量：如果把開關(guān)型霍爾傳感器按預定位置有規(guī)律地布置在軌道上，當裝在運動車輛上的永磁體經(jīng)過它時,，可以從測量電路上測得脈沖信號,。根據(jù)脈沖信號的分布可以測出車輛的運動速度。

霍爾傳感器最常見的三大應用領(lǐng)域

一,、霍爾傳感器在汽車工業(yè)上的應用

霍爾傳感器技術(shù)在汽車工業(yè)中有著廣泛的應用,，包括動力、車身控制,、牽引力控制以及防抱死制動系統(tǒng),。為了滿足不同系統(tǒng)的需要，霍爾傳感器有開關(guān)式,、模擬式和數(shù)字式傳感器三種形式,。

霍爾傳感器可以采用金屬和半導體等制成，效應質(zhì)量的改變?nèi)Q于導體的材料,，材料會直接影響流過傳感器的正離子和電子,。制造霍爾元件時，汽車工業(yè)通常使用三種半導體材料,，即砷化鎵,、銻化銦以及砷化銦。最常用的半導體材料當屬砷化銦,?；魻杺鞲衅鞯男问?jīng)Q定了放大電路的不同，其輸出要適應所控制的裝置,。這個輸出可能是模擬式,，如加速位置傳感器或節(jié)氣門位置傳感器，也可能是數(shù)字式,。如曲軸或凸輪軸位置傳感器,。

當霍爾元件用于模擬式傳感器時，這個傳感器可以用于空調(diào)系統(tǒng)中的溫度表或動力控制系統(tǒng)中的節(jié)氣門位置傳感器?；魻栐c微分放大器連接,，放大器與NPN晶體管連接。磁鐵固定在旋轉(zhuǎn)軸上,，軸在旋轉(zhuǎn)時,，霍爾元件上的磁場加強。其產(chǎn)生的霍爾電壓與磁場強度成比例,。

當霍爾元件用于數(shù)字信號時,，例如曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器或車速傳感器，必須首先改變電路,?；魻栐c微分放大器連接，微分放大器與施密特觸發(fā)器連接,。在這種配置中,。傳感器輸出一個開或關(guān)的信號。在多數(shù)汽車電路中,，霍爾傳感器是電流吸收器或者使信號電路接地,。要完成這項工作，需要一個NPN晶體管與施密特觸發(fā)器的輸出連接,。磁場穿過霍爾元件,，一個觸發(fā)器輪上的葉片在磁場和霍爾元件之間通過。

二,、霍爾傳感器在出租車計價器上的應用

霍爾傳感器在出租車計價器上的應用：通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測到的信號,，送到單片機，經(jīng)處理計算,，送給顯示單元,，這樣便完成了里程計算。檢測原理,，P3.2口作為信號的輸入端,，內(nèi)部采用外部中斷0，車輪每轉(zhuǎn)一圈（設(shè)車輪的周長是1 m）,，霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號,，引起單片機的中斷，對脈沖計數(shù),，當計數(shù)達到1 000次時,，也就是1 km，單片機就控制將金額自動增加,。

每當霍爾傳感器輸出一個低電平信號就使單片機中斷一次,，當里程計數(shù)器對里程脈沖計滿1 000次時，就有程序?qū)斍翱傤~累加,，使微機進入里程計數(shù)中斷服務(wù)程序中,。在該程序中，需要完成當前行駛里程數(shù)和總額的累加操作,，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中,。

三、霍爾電流傳感器在變頻器上的應用

在有電流流過的導線周圍會感生出磁場,，再用霍爾器件檢測由電流感生的磁場,即可測出產(chǎn)生這個磁場的電流的量值,。由此就可以構(gòu)成霍爾電流、電壓傳感器,。因為霍爾器件的輸出電壓與加在它上面的磁感應強度以及流過其中的工作電流的乘積成比例,，是一個具有乘法器功能的器件，并且可與各種邏輯電路直接接口,，還可以直接驅(qū)動各種性質(zhì)的負載,。因為霍爾器件的應用原理簡單，信號處理方便,，器件本身又具有一系列的獨特優(yōu)點,，所以在變頻器中也發(fā)揮了非常重要的作用。

在變頻器中,，霍爾電流傳感器的主要作用是保護昂貴的大功率晶體管,。由于霍爾電流傳感器的響應時間短于1μs，因此,，出現(xiàn)過載短路時,，在晶體管未達到極限溫度之前即可切斷電源,，使晶體管得到可靠的保護,。

隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，霍爾傳感器的發(fā)揮空間也越來越大,，但對它的穩(wěn)定性和安全性要求也更高,，畢竟工業(yè)不同于消費領(lǐng)域，不允許機器突然斷電或停止運行,。根據(jù)市場需求,，未來的霍爾傳感器將更小,，這樣才能滿足更多應用領(lǐng)域,，同時智能化，這樣才能滿足大數(shù)據(jù)時代的物聯(lián)網(wǎng)需求,。