霍爾傳感器的工作原理基于霍爾效應(yīng),即當(dāng)半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中,且磁場方向垂直于薄片,同時有電流I流過薄片時,會在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生電動勢。這個電動勢被稱為霍爾電勢,而半導(dǎo)體薄片則被稱為霍爾元件。
具體來說,激勵電流I從半導(dǎo)體薄片的兩端流入,磁場B作用于薄片,電子e在電流的作用下受到洛侖茲力FL的作用,向內(nèi)側(cè)偏移,導(dǎo)致電子在薄片的一側(cè)積累,形成電子堆積。這樣,在薄片的兩端之間建立了一個電動勢EH,即霍爾電勢。
實(shí)驗(yàn)表明,流入激勵電流端的電流I越大、作用在薄片上的磁場強(qiáng)度B越強(qiáng),霍爾電勢也就越高。磁場方向相反時,霍爾電勢的方向也會改變。霍爾傳感器能用于測量靜態(tài)磁場或交變磁場,其輸出的霍爾電勢與激勵電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積成正比。
大家對于霍爾傳感器并不陌生,但是實(shí)際是怎么使用得,可能并不清楚,比如說霍爾傳感器裝在電機(jī)的哪個位置上?
因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)子會隨著電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),沒有固定的位置可供傳感器監(jiān)測,而定子是不動的部分,更適合放置霍爾傳感器。
霍爾傳感器具體應(yīng)該放置在電機(jī)定子的側(cè)面,以便感應(yīng)磁極旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁場變化。
如果電機(jī)磁極數(shù)量是奇數(shù),霍爾傳感器通常安裝在磁極之間;若是偶數(shù),則通常安裝在磁極上。
這樣安裝的霍爾傳感器可以實(shí)時感知和反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速和運(yùn)行狀態(tài),有助于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制,提升電機(jī)性能、可靠性和壽命。
小結(jié):
1.霍爾的正反面確切的說使用起來沒啥區(qū)別;
2.霍爾分?jǐn)?shù)字和模擬,我們電機(jī)中多數(shù)用的是模擬,然后外接運(yùn)放進(jìn)ADC;
3.霍爾的安裝方向?yàn)殡姍C(jī)多數(shù)工作時候的方向,當(dāng)然要么是順時針要么逆時針。