霍尔元件与霍尔传感器
霍尔元件(Hall Element)
霍尔元件一般由半导体材料(锑化铟最为常见)制成.
霍尔效应
当电流通过导体, 同时垂直方向上存在磁场时:
- 👉 载流子被洛伦兹力偏转
- 👉 在导体两侧产生电压(霍尔电压)
V H ∝ B ⋅ I V_H \propto B \cdot I VH∝B⋅I
其霍尔电压输出是很小的模拟电压, 需要外部放大电路, 可应用于磁场次梁, 电流检测等.
由于霍尔元件产生的电压很小,故通常将霍尔元件与放大电路、温度补偿电路及稳压电源等集成在一个芯片上,称之为霍尔传感器。
霍尔元件示意图


霍尔传感器(Hall Sensor)
其本质为:霍尔元件+放大器+比较器+电路封装

🔧 输出类型
1️⃣ 开关型(数字型)
输出:0 / 1
有磁场 → 导通
无磁场 → 截止
👉 类似"磁控开关"
2️⃣ 线性型(模拟型)
当施加给线性型霍尔传感器的磁场逐渐增强时,其输出的电压会逐渐增大,即输出信号为模拟量。
输出连续电压(如 0~5V)
电压随磁场变化
应用
🔹 1️⃣ 电机控制(重点!)
BLDC 无刷电机换相
转子位置检测
🔹 2️⃣ 位置检测
门磁(开/关检测)
行程开关
🔹 3️⃣ 电流检测
霍尔电流传感器(隔离测量)
🔹 4️⃣ 速度测量
风扇转速
车轮测速
相关参考
#01 What's a Magnetic Sensor? | Tutorials | Hall Sensors | Products | Asahi Kasei Microdevices (AKM)