(一)線性型霍爾傳感器主要用于一些物理量的測量。例如:
1、電流傳感器
由于通電螺線管內(nèi)部存在磁場,其大小與導(dǎo)線中的電流成正比,故可以利用霍爾傳感器測量出磁場,從而確定導(dǎo)線中電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不與被測電路發(fā)生電接觸,不影響被測電路,不消耗被測電源的功率,特別適合于高電壓、大電流傳感。
霍爾電流傳感器工作原理如圖6所示,標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)鐵芯有一個缺口,將霍爾傳感器插入缺口中,圓環(huán)上繞有線圈,當(dāng)電流通過線圈時產(chǎn)生磁場,則霍爾傳感器有信號輸出。
2、位移測量
如圖7所示,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(yīng)強(qiáng)度為零,這個點(diǎn)可作為位移的零點(diǎn),當(dāng)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。
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,如圖8所示,是按這一原理制成的力傳感器。
(二)開關(guān)型霍爾傳感器主要用于測轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速、流速、接近開關(guān)、關(guān)門告知器、報(bào)警器、自動控制電路等。
1、測轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)數(shù)
如圖9所示,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)(計(jì)數(shù)器),若接入頻率計(jì),便可測出轉(zhuǎn)速。
如果把開關(guān)型霍爾傳感器按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在軌道上,當(dāng)裝在運(yùn)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(yùn)動速度。
2、各種實(shí)用電路
開關(guān)型霍爾傳感器尺寸小、工作電壓范圍寬,工作可靠,價格便宜,因此獲得極為廣泛的應(yīng)用。下面列舉兩個實(shí)用電路加以說明:
電路1 防盜報(bào)警器
如圖10所示,將小磁鐵固定在門的邊緣上,將霍爾傳感器固定在門框的邊緣上,讓兩者靠近,即門處于關(guān)閉狀態(tài)時,磁鐵靠近霍爾傳感器,輸出端3為低電平,當(dāng)門被非法撬開時,霍爾傳感器輸出端3為高電平,非門輸出端Y為低電平,繼電器J吸合,Ja閉合,蜂鳴器得電后發(fā)出報(bào)警聲音。
電路2 公共汽車門狀態(tài)顯示器
使用霍爾傳感器,只要再配置一塊小永久磁鐵就很容易做成車門是否關(guān)好的指示器,例如公共汽車的三個門必須關(guān)閉,司機(jī)才可開車。電路如圖11所示,三片開關(guān)型霍爾傳感器分別裝在汽車的三個門框上,在車門適當(dāng)位置各固定一塊磁鋼,當(dāng)車門開著時,磁鋼遠(yuǎn)離霍爾開關(guān),輸出端為高電平。若三個門中有一個未關(guān)好,則或非門輸出為低電平,紅燈亮,表示還有門未關(guān)好,若三個門都關(guān)好,則或非門輸出為高電平,綠燈亮,表示車門關(guān)好,司機(jī)可放心開車。
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