霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础,是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器是一种广泛地应用于工业自动化技术在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。
霍尔传感器的原理:霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH。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。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置。
霍尔电流传感器要想得到发展。首先就要提高灵敏度、恶劣条件下的稳定性、降低工作电压、微功耗;其次是敏感元件及其处 理电路集成化、小型化;第三必须做到功能多样化,同一种敏感机理的敏感器,引用和融合了电子技术其他分支的相关成熟技术,可形成新功能或复合功能的新型品种;最后要便于组网,传感器捕获的信息便于与其上层、下层机接口和有线或无线传输,以利执行、保存、处理。