HBK10-2K-R磁性霍爾開關(guān)工作原理
其中K為霍爾系數(shù),I為薄片中通過的電流,B為外加磁場(chǎng)(洛倫茲力Lorrentz)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,d是薄片的厚度。
由此可見,霍爾效應(yīng)的靈敏度與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系。霍爾開關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件,它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,利用集成封裝和組裝工藝制作而成,它可方便的把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào),同時(shí)又備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和性的要求。
霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B 來表征的,當(dāng)B 值達(dá)到一定的程度(如B1)時(shí),霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出,和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號(hào)輸出之分。
霍爾開關(guān)有無觸點(diǎn)、功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率等特點(diǎn),內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化,所以能在各類惡劣環(huán)境下的工作。霍爾開關(guān)可應(yīng)用于接近開關(guān),壓力開關(guān),里程表等,作為一種的電器配件。
1、單極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
單極霍爾效應(yīng)開關(guān)有磁性工作閾值 (Bop)。如果霍爾單元承受的磁通密度大于工作閾值,那么輸出晶體管將開啟;當(dāng)磁通密度降至于工作閾值 (Brp) 時(shí),晶體管會(huì)關(guān)閉。滯后 (Bhys) 是兩個(gè)閾值 (Bop-Brp) 之間的差額。即使存在外部機(jī)械振動(dòng)及電氣噪音,此內(nèi)置滯后頁可實(shí)現(xiàn)輸出的凈切換。單極霍爾效應(yīng)的數(shù)字輸出可適應(yīng)各種邏輯系統(tǒng)。這些器件非常與簡單的磁棒或磁桿一同使用。單極性霍爾開關(guān)它的正反面會(huì)各一個(gè)磁極感應(yīng)才會(huì)有作用,在體應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)該注意磁鐵的磁極的安裝,反了就會(huì)造成單極性不感應(yīng)輸出。
2、雙極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
雙極性霍爾體又分雙極性不帶鎖存型霍爾開關(guān)和雙極性鎖存型霍爾開關(guān)。
雙極霍爾效應(yīng)開關(guān)通常在南極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下打開,并在北極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下關(guān)閉,但如果磁場(chǎng)被移除,則是隨機(jī)輸出,有可能是打開,也有可能是關(guān)閉。雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)通常在南極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下打開,并在北極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下關(guān)閉,但如果磁場(chǎng)被移除,不會(huì)更改輸出狀態(tài)。這些霍爾效應(yīng)開關(guān)可使用南北交變磁場(chǎng)、多極環(huán)磁鐵進(jìn)行磁驅(qū)動(dòng)。
3、雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
當(dāng)置于n極(或s極)時(shí)開啟,磁場(chǎng)移除后繼續(xù)保持開啟;而只有當(dāng)置于s極(或n極)時(shí)才會(huì)關(guān)閉,磁場(chǎng)移除后繼續(xù)保持其開啟或關(guān)閉狀態(tài),直到下次磁場(chǎng)改變。這種保持上次狀態(tài)的特性即鎖存特性,這種類型的霍爾效益開關(guān)即雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)。
4、全極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
與其他霍爾效應(yīng)開關(guān)不同,只要存在強(qiáng)度足夠大的北極或南極磁場(chǎng),這些器件就能打開;而在沒有磁場(chǎng)的時(shí)候,輸出會(huì)關(guān)閉。
5、線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC(模擬輸出)
線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC 的電壓輸出會(huì)跟蹤磁通密度的變化。在靜態(tài)(無磁場(chǎng))時(shí),從理論上講,輸出應(yīng)等于在工作電壓及工作溫度范圍內(nèi)的電源電壓的一半。增加南極磁場(chǎng)將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。相反,增加北極磁場(chǎng)將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。這些部件可測(cè)量電流的角、接近性、運(yùn)動(dòng)及磁通量。它們能夠以磁力驅(qū)動(dòng)的方式反映機(jī)械事件。
6、微功耗型霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
隨著手機(jī)、筆記本電腦、DV等便攜式設(shè)備的普及,對(duì)霍爾IC的功耗提出要求,由此產(chǎn)生了一大類新的霍爾IC。它是數(shù)字霍爾IC按功耗單獨(dú)分出的一類,其內(nèi)部采用休眠機(jī)制降功耗,平均功耗可以達(dá)到u*。它也可按功能分為單級(jí)型霍爾IC、鎖定型霍爾IC、和全級(jí)霍爾IC三類。這類一般用于電池長期供電的系統(tǒng)。
單極霍爾開關(guān)電路 | |||||||
型號(hào) | 工作電壓VDD(V) | 工作電流IDD(MA) | 工作點(diǎn)Bop(GS) | 釋放點(diǎn)Brp(GS) | 工作溫度TA(℃) | 封裝形式 | 典型應(yīng)用 |
HAL202 | 4-20 | 3.5 | 180 | 60 | -40-85 | TO-92S | 位置檢測(cè)、轉(zhuǎn)速檢測(cè) |
HAL3134 | 4.5-24 | 10 | 110 | 20 | -40-150 | TO-92S | 舞臺(tái)燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等 |
HAL3144E | 3.8-30 | 4 | 250 | 230 | -40-85 | TO-92S | 舞臺(tái)燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等 |
HAL44E | 3.5-24 | 5 | 80-160 | 30-110 | -40-125 | SOT-23 | 馬達(dá)、無觸點(diǎn)開關(guān) |
HAL131 | 3.8-30 | 3.2 | 45 | 40 | -40-125 | TO-92S | 霍爾接近開關(guān)傳感器、轉(zhuǎn)速探測(cè) |
HAL43A | 3.8-30 | 3.2 | 180 | 50 | -40-150 | TO-92S | 速度和RPM傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)等 |
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