利用適用于位置,速度和電流感應應用的各種解決方案,設計人員可以選擇最佳技術和封裝,以實現其商業和工程目標。它們始終是必須考慮的相同關鍵要素,例如成本,行進距離,分辨率,準確性,可靠性和耐用性,這些要素不可避免地將應用程序的要求與適當的傳感技術結合在一起。在可能的解決方案中,霍爾效應技術及其非接觸式磁感應技術提供了非凡的價值。
介紹
隨著技術的進步,霍爾效應傳感器IC正在進入許多現代家用電器。霍爾效應是指當流過導體的電流受到磁場影響時,在整個導電材料(例如硅(Si))上出現的可測量電壓(見圖1)。在這些條件下,由于洛倫茲力和電磁力的平衡,產生了垂直于施加電流的橫向電壓。
圖1霍爾效應是指當施加的電流受到垂直磁場影響時存在的可測量電壓。
與傳統的機械和簧片設備相比,霍爾效應傳感器IC具有許多優勢。霍爾傳感器IC的非接觸式實現實際上消除了機械磨損和疲勞,從而提高了可靠性和耐用性。這些設備還具有感應被有色金屬物理阻塞的磁場的能力。小巧,輕便的封裝尺寸減少了實現空間和機械復雜性。用戶可對許多傳感器IC進行編程,以滿足定制的操作和精度要求。
背景
霍爾效應器件有幾種不同類型,適用于各種應用:開關,線性,速度/方向IC和電流傳感器IC,僅舉幾例。
開關和線性
開關根據特定設備的電磁操作(BOP)和釋放(BRP)點生成數字輸出。線性產生模擬或脈沖寬度調制(PWM)輸出,該輸出與所施加的磁場成正比。
在開關和線性應用中,有幾種可能的磁鐵配置用于驅動設備。例如,“正面”操作模式是指垂直于霍爾器件的活動面移動磁鐵,如圖2所示。
圖2正面霍爾致動。TEAG是總有效氣隙。
或者,“滑移”操作模式是指使磁體平行于霍爾器件的工作面移動(請參見圖3)。滑動法通常比磁頭法具有更好的感測精度,這是因為其磁石行程較小。磁極之間的大磁斜率使獲得非常精確的開關點位置成為可能。但是,滑入式方法還需要使用強磁體和較小的總有效氣隙(TEAG)。
圖23滑動驅動。TEAG是總有效氣隙。
用于激活霍爾裝置的另一種方法被稱為葉片遮斷器切換。葉片是一種鐵磁性材料,具有獨特的切口形狀。葉片可以定制形狀以進行線性或旋轉運動。通過葉片滅弧室開關,將磁體和霍爾設備安裝在固定位置,以便通過激活磁體將霍爾設備壓入“開啟”狀態。當葉片的含鐵材料在霍爾器件和激活磁體之間通過時,葉片形成磁分流器以將磁場轉移到霍爾器件之外。葉片遮斷器技術經常用于需要精確切換的地方(見圖4)。
圖4葉片式滅弧室開關霍爾致動。
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