霍爾傳感元器件及其應(yīng)用
| 霍爾傳感元器件是精密的電子元件，下面通過(guò)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)一步了解他。這些例子僅是該類應(yīng)用中的一種，用同樣的原理和方法，使用者可根據(jù)自己的使用需要，設(shè)計(jì)出自己的應(yīng)用裝置。 1、檢測(cè)磁場(chǎng) 用霍爾線性器件作探頭，測(cè)量10－6T～10T的交變和恒定磁場(chǎng)，已有許多商品儀器。這里，僅介紹一種用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的UGN3503或A3515型霍爾線性電路來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的簡(jiǎn)便方法。電路出廠時(shí)，工廠可提供每塊電路的校準(zhǔn)曲線和靈敏度系數(shù)。測(cè)量時(shí)，將電路第一腳（面對(duì)標(biāo)志面從左到右數(shù)）接電源，第二腳接地，第三腳接高輸入阻抗（>10kΩ）電壓表，通電后，將電路放入被測(cè)磁場(chǎng)中，讓磁力線垂直于電路表面，讀出電壓表的數(shù)值，即可從校準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。使用前，將器件通電一分鐘，使之達(dá)到穩(wěn)定。 用靈敏度系數(shù)計(jì)算被測(cè)磁場(chǎng)的B值時(shí)，可用 B=[Vout(B)－Vout(o)]1000/S 式中，Vout(B)=加上被測(cè)磁場(chǎng)時(shí)的電壓讀數(shù)，單位為V，Vout(o)=未加被測(cè)磁場(chǎng)時(shí)的電壓讀數(shù)，單位為V，S=靈敏度系數(shù)，單位為mV/G(高斯)，B=被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為G。 2 、 檢測(cè)鐵磁物體 在霍爾線性電路背面偏置一個(gè)永磁體，如圖11所示。圖11（a）表示檢測(cè)鐵磁物體的缺口，圖11（b）表示檢測(cè)齒輪的齒。它們的電路接法見圖12，(a)為檢測(cè)齒輪，(b)為檢測(cè)缺口。用這種方法可以檢測(cè)齒輪的轉(zhuǎn)速。  圖11 用霍爾線性電路檢測(cè)鐵磁物體  圖12 用霍爾線性電路檢測(cè)齒口的線路 3、 用在直流無(wú)刷電機(jī)中 直流無(wú)刷電機(jī)使用永磁轉(zhuǎn)子，在定子的適當(dāng)位置放置所需數(shù)量的霍爾器件，它們的輸出和相應(yīng)的定子繞組的供電電路相連。當(dāng)轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)霍爾器件附近時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)令已通電的霍爾器件輸出一個(gè)電壓使定子繞組供電電路導(dǎo)通，給相應(yīng)的定子繞組供電，產(chǎn)生和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性相同的磁場(chǎng)，推斥轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。到下一位置，前一位置的霍爾器件停止工作，下位的霍爾器件導(dǎo)通，使下一繞組通電，產(chǎn)生推斥場(chǎng)使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。如此循環(huán)，維持電機(jī)的工作。其工作原理示于圖13。 在這里，霍爾器件起位置傳感器的作用，檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的位置，它的輸出使定子繞組供電電路通斷，又起開關(guān)作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極離去時(shí)，令上一個(gè)霍爾器件停止工作，下一個(gè)器件開始工作，使轉(zhuǎn)子磁極總是面對(duì)推斥磁場(chǎng)，霍爾器件又起定子電流的換向作用。 無(wú)刷電機(jī)中的霍爾器件，既可使用霍爾元件，也可使用霍爾開關(guān)電路。使用霍爾元件時(shí)，一般要外接放大電路，如圖14所示，使用霍爾開關(guān)電路，可直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組，使線路大為簡(jiǎn)化，如圖15所示。  圖13 霍爾元件在無(wú)刷電機(jī)中的工作（其中的HG為霍爾元件）  圖14 采用霍爾元件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（圖中的H為霍爾元件）  圖15 用CS2018霍爾開關(guān)鎖定電路直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的線路示意圖（圖中的線圈為電機(jī)定子繞組） |
