何謂霍爾IC
利用半導(dǎo)體制作的磁性傳感器品種繁多,其中極具代表性的產(chǎn)品為霍爾元件。霍爾元件是應(yīng)用了被稱為 “霍爾效應(yīng)(Hall Effect)”的電流磁氣效應(yīng)的傳感器。 由于霍爾元件從元件本身獲得的電壓非常小,因此一般情況下需要配置運(yùn)算放大器等的放大電路?;魻朓C是將霍爾元件與運(yùn)算放大器組為一體的產(chǎn)品,因此可削減外接部件數(shù),易于進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。
由于霍爾IC可利用單體進(jìn)行磁極判別,因此從一般用途到車載用途廣泛的領(lǐng)域內(nèi)被采用。 主要有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)、位置檢測(cè)、開(kāi)/關(guān)檢測(cè)、電流檢測(cè)和方位檢測(cè)等多方面的檢測(cè)用途。 在一般用途方面,廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)、冰箱等日用家電以及手機(jī)。 在車載用途方面也使用了眾多的霍爾IC。不僅可檢測(cè)門、窗的開(kāi)/關(guān), 還可檢測(cè)車身高度及車速、馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等。
霍爾元件的工作原理
霍爾IC內(nèi)置有霍爾元件。當(dāng)電流流入此霍爾元件后,在與電流流向成直角方向的地方將磁場(chǎng)(磁石)靠近本IC,電流的主角帶電粒子將受到洛倫茲力的影響,根據(jù)洛倫茲力,電流和磁場(chǎng)的朝向成直角時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓(霍爾電壓),(霍爾效應(yīng))。霍爾IC檢測(cè)到此產(chǎn)生電壓后,檢測(cè)出磁場(chǎng)(磁石)的存在。所輸出的電壓與磁束密度成比例而逐漸増加。
根據(jù)佛來(lái)明的定律,此直角方向的電壓(霍爾電壓)因磁場(chǎng)朝向(N極或S極)的不同,電壓的方向相應(yīng)發(fā)生變化。 霍爾IC根據(jù)此電壓的方向,不僅可檢測(cè)到磁場(chǎng)的存在,而且還可以檢測(cè)出磁場(chǎng)的朝向(N極或S極)。
霍爾IC的構(gòu)成
霍爾IC將從霍爾元件輸出的電壓(霍爾電壓)放大,通過(guò)在IC內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)處理,根據(jù)磁束密度輸出。
霍爾效應(yīng)IC有兩種類型。一種是用于電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)的高速操作型。另一種是電池供電設(shè)備的低電流消耗型。
霍爾IC的種類
霍爾IC可根據(jù)用途選擇檢測(cè)方式(輸出方式)。 在此說(shuō)明一下霍爾IC的代表性種類。
霍爾巴的種類有兩種,可獲得與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成比例的輸出電壓的線性輸出型(模擬輸出型、數(shù)字輸出型)和可獲得ON/OFF信號(hào)的切換型(數(shù)字輸出型)。
1. 線性輸出型: 可獲得與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成比例的輸出電壓。
2. 切換型: 可獲得ON/OFF信號(hào)。
檢測(cè)方式(輸出方式)
霍爾IC是檢測(cè)暗場(chǎng)的產(chǎn)品,磁場(chǎng)有N極和S極。在此說(shuō)明檢測(cè)N極或S極的任意一方的”單極檢測(cè)”、不分N極和S極檢測(cè)兩極的”兩極檢測(cè)”、交變檢測(cè)N極和S極的”交變檢測(cè)”的3種檢測(cè)方式。交變檢測(cè)是一種不僅根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)弱,而且還利用了霍爾巴的特性(N極、S極的判別能力)的檢測(cè)方式。 請(qǐng)根據(jù)所利用的應(yīng)用電路的種類,選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方式。
單極檢測(cè)
僅檢測(cè)單極(N極或S極)的磁場(chǎng),根據(jù)磁束密度進(jìn)行ON/OFF工作,并輸出”H”或”L”。
單極檢測(cè)(檢測(cè)S極時(shí)輸出為”L”的產(chǎn)品)
兩極檢測(cè)
檢測(cè)兩極(N極和S極的雙方)的磁場(chǎng),根據(jù)磁束密度進(jìn)行ON/OFF工作,并輸出”H”或”L”。
交變檢測(cè)
交變檢測(cè)兩極(N極和S極的雙方)的磁場(chǎng),根據(jù)磁束密度和磁場(chǎng)特性進(jìn)行ON/OFF工作,并輸出”H”或”L”。
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