..線性霍爾效應傳感器IC線性傳感器芯片-特點和優點線性傳感器擁有很寬的磁場工作范圍,關鍵性指標是在其規定的工作溫度范圍的靈敏度和線性度。線性霍爾器件幾乎不受環境因素的影響,例如振動,潮濕,灰塵或油膜,環境照明等。一些應用領域?電流傳感

?電源感應〔電能計量

?磁〔偏傳感應用

?黑色金屬探測器

?接近傳感器

?液體位置傳感器

?溫度/壓力/真空感應器

?油門或空氣閥門位置傳感器

?非接觸式電位器比值定義大多數的線性霍爾器件是有具體比例的,靜態時候的輸出電壓〔典型值是二分之一的電源電壓,靈敏度與電源電壓成正比。例如,一個霍爾器件的電源電壓為5V,在沒有外加磁場的情況下,器件的靜態輸出為2.5V,并且以1.5mV/GS的比率變化。如果電源電壓變為5.5V,靜態輸出變為2.75V,并且以1.75mV/GS的比率變化。線性器件特性早期的線性比例式裝置的

使用單校準線性霍爾元件電流感應線性霍爾效應器件對電流檢測來說是理想的,可以精確的測量由幾毫安到幾千安培的電流值。

電流通過導體將產生一個大約每6.9GS/mA的自由空間磁場。因為一個霍爾器件的測量范圍是有限的,所以,需要配置檢測電路使被測量的電流強度范圍是在器件允許的范圍內。大電流測量對于大電流的產品來說,線性霍爾能夠在不使用加強外部電場和不加磁環和線圈的情況下,通過感應總磁場產生的一個分信號,來提供一個可用的輸出。對于低電流的產品,需要外加一個環形線圈來增加可檢測磁場的范圍。理想情況下,考慮了信號與噪聲的比例問題,磁場強度要在100GS以上。在芯片表面的磁通量密度可以計算為：

B≈I/4πr

或者I≈4πrB

B：磁場強度,單位：高斯；

I：電流強度,單位：安培

r：由導線的中心到器件芯片的距離,單位：英寸

例1：導線的半徑0.25英寸,加上0.1英寸空氣間隙,2000安培的電流。B≈2000/4.40≈445G。

例2：導線的半徑0.15英寸,加上0.1英寸空氣間隙,300安培的電流。B≈300/3.14≈95G。請注意,霍爾元件對于經過它的垂直磁場是最敏感的,與器件成某一角度的磁感線,將在余弦方向上降低霍爾電壓的值,在90度位置的磁感線產生的有效磁場為0。使用線圈提高靈敏度磁通密度可隨線圈的使用變大,由器件到線圈到空氣的距離共為0.06英寸,增加的磁場強度可以由下列公式計算：

B≈6.9nI

或者n≈B/6.9I

n：線圈匝數

例如,在12安培的電流下,要顯示400高斯：n≈400/83=5圈。使用磁環使靈敏度最大化對于一個低于120A的精確的電流測量來說,使用與通電導體一起穿過空間定位裝置的磁環,是最佳的方式。磁環將加強通過磁敏器件的磁場。由于與內部噪聲有關的固定器件和放大器的原因,1高斯以下的磁場是很難被測量的。為了測量低電流,被測產品應該使用磁環。磁環圈數n≈B/6.9I與永磁材料一起使用的線性霍爾器件的應用在許多應用中,線性設備與永久磁鐵一起使用。下面是幾種磁鐵的配置。為了最大限度地提高線性度,電場強度的變化與所需的位移的比值必須要是理想的。對磁鐵和傳感器件的合適選擇,能夠節省巨大的成本,一般來說,高品質,高場強磁體要用于最線性的傳感應用。頭傳感器〔單極磁鐵雖然簡單,但是一個單極磁鐵產生一個與空氣間隙成非線性的模擬輸出磁場。在空氣間隙很小的時候,在某些應用領域,可以認為,空氣間隙與輸出電壓成線性比例。空氣間隙很大的時候,認為輸出有一個明顯的非線性特征。線性器件將精確的追蹤南極或者北極磁場。特點：

?器件的輸出和跟蹤磁場

?簡單的機械配置相對距離〔總有效氣隙滑動傳感器〔單極磁鐵滑動傳感器是一種可以獲得與滑動成比例的線性輸出電壓的簡單方式。把器件放到磁場的零場位置,南極和北極磁場的相應輸出便可以產生了。輸出的中心的線性度很好,可以應用于電位器,空氣閥,油門位置等類型的領域。

特點：

?線性度好的輸出定位在一個相對距離較小的范圍內

?磁場與輸出電壓的曲線斜率很大

?相對距離磁通量的變化很大

?輸出電壓接近0至Vcc。相對距離相對距離推拉方式器件在兩個相反的磁極之間運動,互補的磁場可以使輸出曲線更加的線性,更加的陡峭傾斜。輸出電壓可以通過磁極的改變在0到附近的軌電壓之間變化。

特點：

?磁場與輸出電壓的曲線斜率更加陡峭傾斜

?輸出數值隨磁鐵極性方向變化,數值接近0至Vcc,不能夠進行精確定位。相對距離推推方式器件位于兩個相同的磁極之間運動,兩個相對的同磁場可以產生一個非常線性的,中等斜度的輸出曲線。

特點：

?陡峭的磁場與輸出電壓曲線

?輸出接近0至Vcc,不能夠進行準確的定位相對距離復合磁體復合磁體可用于產生專門的產出,包括正弦波型的輸出。

磁偏線性傳感器

線性器件可用于檢測黑色金屬是否存在。這需要在器件上綁定一個偏置磁鐵。雖然專門的齒輪檢測可能需要更適合他們應用的設計,但是這個技術是可以用于齒輪檢測的。

優化線性輸出

讓線性器件與幾種常見的電路結合使用,以此來優化專業應用的輸出。A/D轉換接口線性器件可以為模數轉換器提供輸入信號。線性器件由A/D轉換器的參考電壓提供電壓,可以追蹤A/D轉換器的LSB〔最低有效位的變化。隨著參考電壓的變化,LSB會有不同的比例。查找表如果數字輸出是提供給微處理器,那么該器件的輸出可以參考查找表,來校正任何的非線性。比較器雖然具