霍尔传感器的原理 点击:6063 | 回复:10



hndg

    
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发表于:2007-07-19 13:28:00
楼主
前几天遇到电车坏了,旋转车把没反应,检查线路正常,就认为是他坏了。但对原理不懂想请教各位啊



张智勇

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发表于:2007-07-19 13:57:00
1楼
霍尔效应 霍尔效应是一种磁电效应,是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。
根据霍尔效应,人们用半导体材料制成霍尔元件,它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、 输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。 通过该实验可以了解霍尔效应的物理原理以及把物理原理应用到测量技术中的基本过程。 当电流垂直于外磁场方向通过导体时,在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应,该电势差称为霍尔电势差(霍尔电压)。 --------------------- 【详细】 所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。 利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。霍尔电位差UH的基本关系为 UH=RHIB/d (18) RH=1/nq(金属) (19) 式中 RH——霍尔系数: n——载流子浓度或自由电子浓度; q——电子电量; I——通过的电流; B——垂直于I的磁感应强度; d——导体的厚度。 对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式与式(19)不同,此处从略。 由于通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。 若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。 利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。 如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。 补充: 霍尔效应在应用技术中特别重要。 霍尔发现,如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电压(Iv),该磁场的方向垂直于所施加电压的方向,那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH),人们将这个电压叫做霍尔电压,产生这种现象被称为霍尔效应。 好比一条路, 本来大家是均匀的分布在路面上, 往前移动. 当有磁场时, 大家可能会被推到靠路的右边行走. 故路 (导体) 的两侧, 就会产生电压差. 这个就叫“霍尔效应”。 根据霍尔效应做成的霍尔器件,就是以磁场为工作媒体,将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出,使之具备传感和开关的功能。 讫今为止,已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有:在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关,等等。 例如:汽车点火系统,设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器,用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压,控制电控单元(ECU)的初级电流。相对于机械断电器而言,霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护,能够适应恶劣的工作环境,还能精确地控制点火正时,能够较大幅度提高发动机的性能,具有明显的优势。 用作汽车开关电路上的功率霍尔电路,具有抑制电磁干扰的作用。许多人都知道,轿车的自动化程度越高,微电子电路越多,就越怕电磁干扰。而在汽车上有许多灯具和电器件,尤其是功率较大的前照灯、空调电机和雨刮器电机在开关时会产生浪涌电流,使机械式开关触点产生电弧,产生较大的电磁干扰信号。采用功率霍尔开关电路可以减小这些现象。 霍尔器件通过检测磁场变化,转变为电信号输出,可用于监视和测量汽车各部件运行参数的变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速等等,并可将这些变量进行二次变换;可测量压力、质量、液位、流速、流量等。霍尔器件输出量直接与电控单元接口,可实现自动检测。目前的霍尔器件都可承受一定的振动,可在零下40摄氏度到零上150摄氏度范围内工作,全部密封不受水油污染,完全能够适应汽车的恶劣工作环境。

张智勇

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发表于:2007-07-19 14:00:00
2楼
学习电动自行车的电子维修看看这个[url=http://www.hong-ta.com/03.htm]http://www.hong-ta.com/03.htm[/url]

痞子菜

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3楼
学习了

痞子菜

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4楼
学习了

TONYCHENHEDA111

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5楼
我司是台湾百世BESTEKS电流传感器(HCT)之代理,有需要请联系。

百世科技主要成员原代工变频器所使用的〝电流传感器〞之技术团队菁英,结合其它开发与产业应用人才, 共同为了设计、生产更臻完善产品的理念,于台湾桃园创设百世科技股份有限公司。
Besteks have been the manufacturing group of current sensor for many Inverter companys .
For the purpose of meeting customer's needs, we also invite Inverter designers and other professionals to join us and Set up "BesTeks Technology Co.,Ltd." in Tao-Yuan , Taiwan 

上海浮右国际贸易有限公司总部在台湾,是一家具有20多年经行销经验的大型电子元器件之通路商。期初工业用半导体及工业控制元件器的导入起源于铁路电气化,火车头设备维修.船舶仪器.汽车搬运.医疗仪器等,随后计算机信息蓬勃发展伴之而来的,时至目前发展出智能型模块供环保省电之能源及智能型家电用品,皆以工业半导体及工业控制元件器为主体市场. 

  浮右公司专注于工控市场进而发展出全方位主被动元件器之行销通路商,公司所代理之产品皆为世界工业界半导体及控制电位计之重要领导厂商。我们所行销之产品均为原厂授权代理,故能在价格,交期,品质及售后方面提供全面准确及时之服务。多年来所累积的专业知识,市场熟悉度及对客户的服务热忱,深得代理原厂高度认同及肯定. 

   主要代理及经销欧洲,美国,日本,韩国,台湾等国际知名品牌之电子元器件为主,我们所配合之客户群已有五百多家,经营的产品广泛用在测视仪器,监控设备,音响设备,自动化设备,通讯,医疗设备,变频器,焊接机,UPS,EPS电源设备等各种工业设备。

主要营业品牌:
1. TOCOS:各种工业用电位器(碳膜型,线绕型)及PCB板用单、多圈密闭式可调电位器
2. 三菱:闸流体模块、二极管模块、IGBT模块及IPM智能模块
3. KEC:的二三极管及稳压IC全系列产品
4.EUPEC(欧派克):各式可控硅、二极管模块、IGBT模块
5.APT:单管IGBT、快速二极管、单管MOS、IGBT模块
6.IR:各式可控硅、二极管、IGBT、MOS管
7.SANREX(三社):可控硅,整流二极管
8.SUZUKI(铃木):铝电解电容
9.BESTEK(百世): 霍尔电流传感器
10.DAITO(大东): 报警保险丝
11.NGT: 温度开关(-20度——260度)手动复位及自动复位
12.MTL: 光电编码器(旋转式,拉线式,增量型,绝对值型,多种输出方式及外观形状可选择)
13.ZILOG: 红外线传输器,用于微控制器 ,DSP,MCU,控制器等。

IGBT,电位器,MOS,可控硅,编码器,摇杆开关,霍尔电流传感器,铝电解电容,报警保险丝,温度开关,快速二极管,MCU 

   我们始终秉持“诚信,效率,专业,热忱”的经营理念,以合理的价格,充足的货源和快捷的供货来立足于市场,您只需一个电话,一份传真或一份E-MAIL就会得到我们优质快捷的服务,欢迎与您携手合作。 
陈合达
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冰雪聪明

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发表于:2007-07-24 09:18:00
6楼
谢谢了!!!资料很好的。

xuanmic

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7楼
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木一

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8楼
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suhua

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9楼
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荷戟独行

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10楼
这里只是原理,还缺具体的元件。

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