霍尔元器件简介
霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场
有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。霍尔器件具有许多优
点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可
达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性
器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖
动、无回跳、位置重复精度高(可达|ìm 级)。取用了各种补偿和保护措施的霍
尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出
模拟量,后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将
霍尔元器件是一种基于霍尔效应工作的磁传感器,它利用了电子在磁场中的偏转原理来检测磁场或其变化。霍尔效应是由美国物理学家埃德温·赫伯特·霍尔于1879年发现的,因此以他的名字命名。霍尔传感器具有多种优点,包括结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装便捷、低功耗、高频率响应(可达1MHz)、耐震动、不惧怕灰尘、油污、水汽或盐雾等污染和腐蚀。霍尔线性器件提供高精度和良好线性度的模拟输出,而霍尔开关器件则提供无触点、无磨损、清晰输出波形、无抖动和无回跳以及高位置重复精度(可达微米级)的数字量输出。经过补偿和保护措施,霍尔器件的工作温度范围很宽,可达-55℃~150℃。
按照霍尔器件的功能,可以将它们分为霍尔线性器件和霍尔开关器件。霍尔线性器件输出模拟量,常用于精确测量磁场强度;霍尔开关器件则输出数字量,用于检测磁场是否超过预设的阈值,常用于位置、速度和电流的检测。
AH3144系列霍尔开关电路是一款单极霍尔开关电路,包括AH3144E和AH3144L两种型号,它们由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器和集电极开路输出级组成。这种电路的输入为磁感应强度,输出是一个数字电压信号。AH3144系列适合于矩形或柱形磁体下工作,并具有较宽的工作温度范围,其中AH3144L为-40℃至150℃,而AH3144E为-20℃至85℃,使其适用于汽车工业和军事工程等领域。它们的封装形式有TO-92UA和TO-92T两种。
在极限参数方面,AH3144系列霍尔开关电路的电源电压VCC最大值为24V,磁感应强度不受限制,输出反向击穿电压Vce最高可达50V,输出低电平电流IOL最大为50mA。工作环境温度AH3144L为-40℃至150℃,AH3144E为-20℃至85℃,高温贮存温度TS为150℃。
电特性方面,例如在25℃时,电源电压VCC范围为4.5V至24V,输出低电平电压VOL在Iout=25mA、B>BOP的条件下为200mV至400mV,输出高电平电流IOH在Vout=24V、B<BRP的条件下为0.1μA至10μA,电源电流ICC为10mA(VCC=输出开路),输出上升时间tr和下降时间tf在特定负载条件下分别为0.12μS和0.18μS。
磁特性方面,工作点BOP一般为30mT,释放点BRP为3mT至10mT,回差BH一般为5mT。
典型应用包括无触点开关、位置控制、转速检测、隔离检测、直流无刷电机、电流传感器、汽车点火器以及安全报警装置等。
产品特点为电源电压范围宽、开关速度快、无瞬间抖动、工作频率宽(DC~100KHz)、长寿命、体积小、安装方便,并且可以直接与晶体管及TTL、MOS等逻辑电路接口。
在磁电转换特性中,输出电压Vout随磁感应强度B变化,工作点BOP为磁场强度的上限,释放点BRP为磁场强度的下限,回差BH为BOP与BRP之间的差值,这保证了器件的稳定性和可靠性。
功能方框图显示了电源Vcc、输出Vo和地GND的连接方式,以及内部电压调节器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器和集电极开路输出级的布局。
管脚说明表明了各引脚的用途,其中1脚为电源,2脚为地,3脚为输出。
使用注意事项强调了安装时应尽量减小对霍尔电路上的机械应力,并且在保证焊接质量的前提下,焊接温度应尽量低,焊接时间应尽量短。
封装形式方面,提供了TO-92UA和TO-92T两种封装的尺寸和引脚位置,以及敏感点位置,有助于在实际应用中确定器件的安装方向和位置。
通过上述描述,可以看出霍尔器件在设计和制造时考虑到了许多实际应用中可能遇到的情况,确保器件的高性能和可靠性。这些知识对从事传感器技术、电子工程和自动化领域工作的人来说至关重要。