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霍尔传感器在手机中的应用和分类

2014-01-05 sensor 750

霍尔传感器属于磁敏传感器中的一种,是一个使用非常广泛的电子器件,在录像机、电动车、汽车、电脑散热风扇中都有应用。在手机中主要应用在翻盖或滑盖的控制电路中,通过翻盖或滑盖的动作来控制挂掉电话或接听电话、锁定键盘及解除键盘锁等。

霍尔传感器的外形特征

霍尔传感器的作用与干簧管传感器一样,工作原理非常相似的,都是在磁场作用下直接产生通与断的动作。霍尔传感器是一种电子元件,其外型封装很似三极管,但看起来比三极管更丰满一些。在手机中,霍尔传感器的一般有3个引脚封装的和4个引脚封装的。

霍尔效应

所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应,利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。

根据霍尔效应原理在通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,如果把霍尔传感器集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。

霍尔传感器

利用霍尔效应做成的半导体元件就是霍尔元件(霍尔传感器)。霍尔传感器可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。霍尔传感器具有许多优点,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。相对于干簧管磁敏传感器来说,霍尔传感器寿命较长,不易损坏。且对振动,加速度不敏感。作用时开关时间较快,一般为0.1~2ms,较干簧管传感器的1~3ms快得多。

霍尔传感器分类

霍尔传感器分为线性霍尔传感器件和开关型霍尔传感器两种。

1、线性霍尔传感器:线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量。

2、开关型霍尔传感器:开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。

手机中使用的霍尔传感器属于微功耗开关型霍尔传感器。

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