該技術(shù)文檔對(duì)霍爾效應(yīng)技術(shù)進(jìn)行了介紹，并對(duì)應(yīng)用進(jìn)行了回顧，特別是在區(qū)分霍爾傳感器IC的主要類型以及它們可以支持的各種傳感行為方面。此外，它還探索了一些使能技術(shù)，例如信號(hào)處理方面的進(jìn)步，這些技術(shù)使這種技術(shù)比起最初的日子更加強(qiáng)大。這使非接觸式霍爾應(yīng)用的應(yīng)用具有極高的可靠性優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用范圍比以往任何時(shí)候都大。

除了支持技術(shù)方面的改進(jìn)之外，霍爾效應(yīng)設(shè)備本身也已經(jīng)取得了進(jìn)步，為完整解決方案的設(shè)計(jì)做出了貢獻(xiàn)。這些進(jìn)步包括功耗和空間的減少，以及診斷和保護(hù)功能的集成，這些功能使霍爾傳感器IC能夠提供先進(jìn)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)功能，而這些功能在小型便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品，汽車和其他增長(zhǎng)的行業(yè)中正變得越來越需要。

介紹

借助用于位置感測(cè)和液位感測(cè)的眾多解決方案，設(shè)計(jì)人員可以選擇最佳技術(shù)和封裝，以滿足其商業(yè)和工程目標(biāo)。在這些解決方案中，霍爾效應(yīng)技術(shù)及其非接觸式磁感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用提供了卓越的價(jià)值和可靠性。本應(yīng)用筆記探討了霍爾效應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以及這些器件的最新發(fā)展如何增強(qiáng)了位置和水平感測(cè)結(jié)果。

霍爾效應(yīng)的好處

感測(cè)位置和水平的方法幾乎與需要這些功能的應(yīng)用程序一樣多。僅舉幾個(gè)例子，電感，電容，機(jī)械，磁阻，霍爾效應(yīng)和光學(xué)都是可行的感測(cè)選項(xiàng)，并且列表還在不斷擴(kuò)大。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，始終存在需要解決的關(guān)鍵要素，這些要素不可避免地使應(yīng)用程序的要求與適當(dāng)?shù)?a href="http://m.xsypw.cn/article/88/142/" target="_blank">傳感技術(shù)相匹配。

關(guān)鍵要求，例如：成本，行進(jìn)距離（有效工作氣隙），分辨率，準(zhǔn)確性以及通常需要再次支付的成本，都需要確定，以便有效，高效地選擇合適的傳感技術(shù)。當(dāng)然，為這些要素中的每一個(gè)構(gòu)建答案并不總是一件容易的事。不過，這里的霍爾效應(yīng)傳感技術(shù)的靈活性是最有利的。霍爾效應(yīng)感測(cè)技術(shù)具有高可靠性，小尺寸，可生產(chǎn)的成本，寬工作電壓范圍，多種輸出選項(xiàng)以及易于實(shí)施的特點(diǎn)，可為大多數(shù)市場(chǎng)中的應(yīng)用提供服務(wù)。

霍爾技術(shù)概述

首先，簡(jiǎn)要介紹霍爾效應(yīng)技術(shù)的工作原理。簡(jiǎn)而言之，霍爾效應(yīng)以愛德溫·霍爾爵士的名字命名并于1879年發(fā)現(xiàn)，是指當(dāng)電流流過導(dǎo)電材料時(shí)會(huì)在導(dǎo)電材料（例如硅（Si）或砷化鎵（GaAs））上產(chǎn)生的可測(cè)量電壓。導(dǎo)體會(huì)受到磁場(chǎng)的影響（見圖1）。由磁場(chǎng)產(chǎn)生的這種橫向力稱為洛倫茲力。因此，霍爾效應(yīng)設(shè)備需要磁場(chǎng)以致動(dòng)該設(shè)備。

圖1在霍爾效應(yīng)中，垂直于電流流動(dòng)的磁通量產(chǎn)生可測(cè)量的電壓。

盡管霍爾效應(yīng)技術(shù)在今天很普遍，但直到1980年代才真正開始獲得大眾認(rèn)可。這是因?yàn)榛魻栐系碾妱?shì)很小，并且很容易受到諸如溫度和封裝應(yīng)力之類的外力的影響。如圖2所示，更新的設(shè)備除了利用片上失調(diào)消除技術(shù)外，還結(jié)合了放大信號(hào)的能力，這些技術(shù)甚至允許在極端環(huán)境條件下采用霍爾效應(yīng)感測(cè)技術(shù)，例如汽車引擎蓋下的應(yīng)用。此外，霍爾效應(yīng)IC的“非接觸式”操作為用戶提供了幾乎無限的驅(qū)動(dòng)和開關(guān)壽命。

圖2現(xiàn)代霍爾效應(yīng)傳感器IC集成了信號(hào)調(diào)理和放大技術(shù)，以制造出實(shí)用的器件。

霍爾設(shè)備選項(xiàng)

霍爾效應(yīng)IC進(jìn)一步研究了需要考慮位置或水平傳感應(yīng)用的元件之后，為設(shè)計(jì)人員提供了包括數(shù)字或模擬輸出在內(nèi)的眾多功能和變化。前一個(gè)選項(xiàng)對(duì)于感測(cè)離散位置是最佳的，而后一個(gè)選項(xiàng)為用戶提供了相對(duì)無限數(shù)量的位置，以實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。需要離散位置或水平感測(cè)的一些應(yīng)用示例包括：汽車換擋選擇器，安全帶帶扣開關(guān)，座椅位置傳感器，蜂窩式翻蓋電話，無刷直流電動(dòng)機(jī)換向，擋風(fēng)玻璃刮水器儲(chǔ)液罐和儲(chǔ)氣罐，僅舉幾例。由于其高可靠性，霍爾效應(yīng)技術(shù)可用于替代這些應(yīng)用中的磁簧開關(guān)和機(jī)械開關(guān)。

編輯：hfy