憑借適用于位置、速度和電流傳感應(yīng)用的多種解決方案，設(shè)計(jì)人員可以選擇的技術(shù)和封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)其商業(yè)和工程目標(biāo)。它們始終保持必須考慮的相同關(guān)鍵要素，例如成本、行程距離、分辨率、準(zhǔn)確性、可靠性和耐用性，這些要素不可避免地將應(yīng)用要求與適當(dāng)?shù)膫鞲屑夹g(shù)結(jié)合在一起。在可能的解決方案中，霍爾效應(yīng)技術(shù)及其非接觸式磁傳感提供了非凡的價(jià)值。

介紹

隨著技術(shù)的進(jìn)步，霍爾效應(yīng)傳感器 IC 正在進(jìn)入許多現(xiàn)代家用電器中?；魻栃?yīng)是指當(dāng)流經(jīng)導(dǎo)體的電流受到磁場(chǎng)影響時(shí)，導(dǎo)電材料（例如硅 (Si)）上出現(xiàn)的可測(cè)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，會(huì)產(chǎn)生垂直于所施加電流的橫向電壓。

圖 1 霍爾效應(yīng)是指當(dāng)施加的電流受到垂直磁場(chǎng)影響時(shí)出現(xiàn)的可測(cè)量電壓。

霍爾效應(yīng)傳感器 IC 與傳統(tǒng)機(jī)械和簧片器件相比具有許多優(yōu)勢(shì)?；魻杺鞲衅?IC 的非接觸式實(shí)施幾乎消除了機(jī)械磨損和疲勞，從而提高了可靠性和耐用性。這些設(shè)備還能夠感測(cè)被有色金屬材料物理阻擋的磁場(chǎng)。小而輕的封裝尺寸減少了實(shí)施空間和機(jī)械復(fù)雜性。許多傳感器 IC 均可由用戶編程，以滿足定制操作和精度要求。

背景

有多種不同類型的霍爾效應(yīng)器件適合各種應(yīng)用：開關(guān)、線性器件、速度/方向 IC 和電流傳感器 IC 等。

開關(guān)和線性器件

開關(guān)根據(jù)特定設(shè)備的磁性操作 (BOP) 和釋放 (BRP) 點(diǎn)生成數(shù)字輸出。線性器件產(chǎn)生與所施加的磁場(chǎng)成正比的模擬或脈寬調(diào)制 (PWM) 輸出。

在開關(guān)和線性應(yīng)用中，有幾種可能的磁鐵配置用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備。例如，“正面”操作模式是指垂直于霍爾器件的有源面移動(dòng)磁鐵，如圖 2 所示。

圖 2 正面霍爾驅(qū)動(dòng)。TEAG 是總有效氣隙。

或者，“滑行”操作模式是指平行于霍爾器件的有源面移動(dòng)磁鐵（見圖 3）。由于磁體行程較小，滑過(guò)法通常比正面法具有更好的傳感精度。磁極之間的大磁斜率使得可以獲得非常的開關(guān)點(diǎn)位置。然而，滑行方法還需要使用強(qiáng)磁鐵和小的總有效氣隙（TEAG）。

圖 23 滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)。TEAG 是總有效氣隙。

另一種驅(qū)動(dòng)霍爾器件的方法稱為葉片斷續(xù)器切換。葉片是一種鐵磁材料，具有獨(dú)特的切口結(jié)構(gòu)。葉片可以定制形狀以進(jìn)行線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)葉片斷續(xù)器開關(guān)，磁鐵和霍爾器件安裝在固定位置，使得霍爾器件被激活磁鐵強(qiáng)制進(jìn)入“打開”狀態(tài)。當(dāng)葉片的含鐵材料通過(guò)霍爾器件和激活磁體之間時(shí)，葉片形成磁分流器以將磁場(chǎng)從霍爾器件轉(zhuǎn)移開。葉片斷續(xù)器技術(shù)經(jīng)常用于需要切換的情況（見圖 4）。

圖4 葉片斷續(xù)器切換霍爾驅(qū)動(dòng)。

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