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霍爾效應(yīng)是洛倫茲力作用的結(jié)果。
當(dāng)細(xì)導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）有穩(wěn)定的電流流過它并放置一塊磁鐵，使其磁場垂直于該電流時，電流的磁場會與永磁體的磁場發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致 由于洛倫茲力，流過導(dǎo)體的電子被拉到導(dǎo)體的一側(cè)。 這會在導(dǎo)體中產(chǎn)生電勢差，稱為霍爾電壓。 霍爾電壓的大小與磁場強(qiáng)度成正比。
洛倫茲力是粒子由于電場和磁場而受到的力。
霍爾效應(yīng)用于傳感器，其中產(chǎn)生的霍爾電壓可以指示磁場的存在、不存在或強(qiáng)度。 盡管霍爾傳感器通過檢測磁場來工作，但它們可用于感測各種參數(shù)，包括位置、溫度、電流和壓力。
霍爾效應(yīng)傳感器通常分為兩類：數(shù)字霍爾效應(yīng)傳感器（包括霍爾效應(yīng)開關(guān)和霍爾效應(yīng)鎖存器）和模擬霍爾效應(yīng)傳感器。
霍爾效應(yīng)開關(guān)（也稱為單極傳感器）可檢測磁場是否存在（或不存在），并與預(yù)定義的磁通量閾值進(jìn)行比較。 當(dāng)檢測到合適的磁場時，開關(guān)打開（閉合），當(dāng)磁場移除時，開關(guān)關(guān)閉（打開）。 接近傳感器是霍爾效應(yīng)開關(guān)的常見應(yīng)用。
霍爾效應(yīng)鎖存器（也稱為雙極傳感器）的操作類似于開關(guān)，但鎖存器在施加正磁場時打開（關(guān)閉），并且即使在磁場移除時也保持打開狀態(tài)。 相反，當(dāng)施加負(fù)磁場時，鎖存器會關(guān)閉（打開），即使磁場被移除，鎖存器也會保持關(guān)閉狀態(tài)。 霍爾效應(yīng)鎖存器通常用于無刷直流 (BLDC) 電機(jī)，用于檢測轉(zhuǎn)子位置以實(shí)現(xiàn)正確換向。
數(shù)字霍爾效應(yīng)傳感器采用施密特觸發(fā)器，該電路可在信號上升沿將開關(guān)閾值調(diào)整到稍高的點(diǎn)，在信號下降沿將開關(guān)閾值調(diào)整到稍低的點(diǎn)。 這些開關(guān)點(diǎn)之間的差異稱為遲滯，并確保開關(guān)不會由于輸入信號中的噪聲而振蕩或開關(guān)。
模擬或線性霍爾效應(yīng)傳感器產(chǎn)生與磁通量密度（磁場強(qiáng)度）成比例的連續(xù)輸出電壓，這使得它們適合測量位置和運(yùn)動。 事實(shí)上，許多磁性旋轉(zhuǎn)編碼器都使用線性霍爾效應(yīng)傳感器。 然而，流動電流和磁場的相互作用會產(chǎn)生非常小的霍爾電壓，因此線性霍爾傳感器通常采用放大器來增加輸出電壓，并結(jié)合其他信號調(diào)節(jié)電子器件來改善傳感器的響應(yīng)并補(bǔ)償溫度 影響。
霍爾效應(yīng)器件是出色的傳感元件，因?yàn)樗鼈兺耆墙佑|式且沒有移動部件，因此使用壽命長。 它們可以在高速和開關(guān)頻率下運(yùn)行，并具有出色的可重復(fù)性。
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