基于霍尔效应传感器的应用

　　3．1 基本原理 开关型霍尔效应传感器对磁感应强度有一临界值，磁感应强度超过临界值时霍尔芯片被触发输出。采用顺磁物质或加大磁通量，可增强磁感应强度，铁质齿轮正好能满足这一要求。

　　3．2 实现方法 将一小型高强度磁体与霍尔芯片封装在一个传感器中，磁体与芯片的距离稍大于临界触发距离，这时芯片无输出，相当于给芯片预加一磁偏置。当铁磁质接近传感器时，由于铁磁质产生较强的附加磁场，与原磁感应强度方向相同，加强了作用于霍尔芯片的磁感应强度，当强度大于临界触发强度时芯片有接近信号输出。这种传感器的优点是测量速度高达10KHz，且成本低廉。在高温、高湿、飞花落尘严重的恶劣环境中，性能稳定，效果较好。不足的是这种设计只能检测铁磁质，作用距离稍近，须选用磁感应强度长期稳定的磁体。

　　4 霍尔效应可逆计量传感器

　　光电可逆计量传感器具有较为复杂的转换电路和机械传动装置，价格相对昂贵，安装精度要求高，存在传动摩擦，不利于高速连续运转。利用锁存型霍尔效传感器配合简单的转化电路可实现可逆计量，克服了光电可逆计量传感器的缺点，性能价格比高。

　　4．1 基本原理 锁存型霍尔效应传感器A3290具有触发锁存特点，需采用磁体的N、s极交替触发才有信号输出，单极性磁极触发不能输出连续脉冲，因此N、S极间隔影响输出脉冲宽度。利用这一特点，合理安排磁极安装位置，锁存型霍尔效传感器可设计转向判定传感器，用于可逆计量。

　　图3霍尔效应可逆计量传感器电路原理

　　4．2 实现方法 双磁铁采用非对称安装，其中一个磁铁的s极朝外，另一个N极朝外，参见图3。假设s极置位霍尔传感器HL，N极复位传感器，显然磁极顺时针和逆时针分别掠过HL时，输出脉冲宽度不同。电路中IC为六施密特触发器，IC—B和IC—C将HL的输出信号反相并分为两路信号，一路输入到由R1、C1与IC—A构成的微分电路，输出计量脉冲。另一路输入到由R2、C2与IC—D构成的积分电路。合理选取R2、C2参数，使积分电路对宽脉冲能够积分到IC—D的输入门限电压，而对窄脉冲则不能。显然磁铁逆时针转动时IC—D输出高电平，顺时针旋转时IC—D输出低电平。采样轮的正反转得到判断，并输出可逆计量控制电平。

　　这种传感器的优点是电路简单，特别适于高速旋转采样系统，不足的是低速旋转会影响判断。实际应用时为修正低速缺点，采样轮直径尽量大，s、N极要尽量靠近。

　　5 结束语

　　霍尔效应传感器技术成熟、应用广泛，但其衍生产品大多具有专用特点，价格相对昂贵。基于价格低廉开关型霍尔传感器设计的几种特殊用法传感器，电路简单，可与芯片一起封装。设计合适的采样轮，可实现上述几种传感器的相应功能，对于简化设计、提高稳定性、可靠性和降低控制系统成本，具有现实意义。