霍爾傳感器的工作原理和特性 霍爾傳感器電路圖分享

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種?；魻栃?yīng)傳感器的主要作用是識別電機(jī)繞組相位位置信息轉(zhuǎn)換為電信號，驅(qū)動器通過讀取霍爾元件的輸出端電平信號，得到轉(zhuǎn)子的位置信息，邏輯開關(guān)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息完成正確的換向，給電機(jī)對應(yīng)繞組通以電流，形成氣隙旋轉(zhuǎn)磁場使電機(jī)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)?；魻栃?yīng)傳感器廣泛用于識別電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間相對位置，實現(xiàn)電機(jī)的電子換相。

下面小編給大家介紹一些霍爾傳感器的工作原理和特性以及霍爾傳感器電路圖。

1. 一、霍爾電流傳感器的工作原理

1、開環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理

開環(huán)式霍爾電流傳感器也稱：直放式霍爾電流傳感器、直檢式霍爾電流傳感器等。開環(huán)式霍爾電流傳感器由磁芯、霍爾 元件和放大電路構(gòu)成。磁芯有一開口氣隙，霍爾元件放置于氣隙出。當(dāng)原邊導(dǎo)體流過電流時，在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場強(qiáng)度與電流大小成正比的磁場，磁芯將磁力線集聚至氣隙處，霍爾元件輸出與氣隙處磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的電壓信號，放大電路將該信號放大輸出，該類傳感器通常輸出±10V左右的電壓信號，也有部分傳感器為了增強(qiáng)電磁兼容性，變換為電流信號輸出。

開環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理

2、閉環(huán)式霍爾電流傳感器的工作原理

閉環(huán)式霍爾電流傳感器也稱：零磁通霍爾電流傳感器、零磁通互感器、磁平衡式霍爾電流傳感器等。閉環(huán)式霍爾電流傳感器包括磁芯、霍爾元件、放大電路和副邊補(bǔ)償繞組。與開環(huán)式霍爾電流傳感器相比，閉環(huán)式霍爾電流傳感器多了副邊補(bǔ)償繞組，正是副邊補(bǔ)償繞組，將閉環(huán)式霍爾電流傳感器的性能進(jìn)行了大幅度提升。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理

二、霍爾傳感器的特性

（一）線性型霍爾傳感器的特性

輸出電壓與外加磁場強(qiáng)度呈線性關(guān)系，如圖所示，可見，在B1～B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍內(nèi)有較好的線性度，磁感應(yīng)強(qiáng)度超出此范圍時則呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。

（二）開關(guān)型霍爾傳感器的特性

如圖所示，其中BOP為工作點(diǎn)“開”的磁感應(yīng)強(qiáng)度，BRP為釋放點(diǎn)“關(guān)”的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

當(dāng)外加的磁感應(yīng)強(qiáng)度超過動作點(diǎn)Bop時，傳感器輸出低電平，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度降到動作點(diǎn)Bop以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點(diǎn)BRP時，傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖?。Bop與BRP之間的滯后使開關(guān)動作更為可靠。

三、霍爾傳感器電路圖

直檢式霍爾電流傳感器工作原理

如圖。由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關(guān)系，因此霍爾器件輸出的電壓訊號U0可以間接反映出被測電流I1的大小，即：I1∝B1∝U0;把U0定標(biāo)為當(dāng)被測電流I1為額定值時，U0等于50mV或100mV。這就制成霍爾直接檢測（無放大）電流傳感器。

磁平衡式霍爾電流傳感器工作原理：

原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通量與霍爾電壓經(jīng)放大產(chǎn)生的副邊電流Is通過副邊線圈所產(chǎn)生的磁通量相平衡。副邊電流Is精確地反映原邊電流。