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（霍尔传感器的功能特点●可测量任意波形的电压和电流。
霍尔电压、电流传感器可以测量任意波形的电流和电压参量，如直流、交流和脉冲波形等。
也可以对瞬态峰值参数进行测量，其副边电路可以忠实地反映原边电流的波形。
这一点普通互感器无法与其相比，因为普通的互感器一般只适用于50Hz的正弦波；●精度高。
一般的霍尔电流电压传感器在工作区域内的精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量，而普通互感器精度一般为3%～5%，且只适合于50Hz 的正弦波形；●线性度优于0.5%；●动态性能好。
一般霍尔传感器的动态响应时间小于7μs，跟踪速度di/dt高于50A/μs；霍尔电流电压传感器以其优异的动态性能为提高现代控制系统的性能提供了关键的基础（无感元件）。
一般普通互感器的动态响应时间为10～20μs，这显然已不适应工业控制系统发展的需要（感性元件）；●工作频带宽。
可在0～20kHz频率范围内很好地工作；●过载能力强，测量范围大（0～±10000A）●可靠性高，平均无故障工作大于5×10000小时；●尺寸小，重量轻，易于安装且不会给系统带来任何损失。
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CC6111具有斩波稳定功能的高精度，低温漂单极型霍尔效应开关概述CC6111是一个单极型的霍尔效应开关IC ，采用先进的BiCMOS 制程制造，具有优异的温度稳定性和很高的抗机械应力性能，产品最高工作温度可以达到150℃。
CC6111采用动态失调消除技术以及芯进电子专利保护的温度补偿技术，大幅降低了由于封装应力，环境温度变化等因素造成的失调电压，使产品磁灵敏度持高度的一致性。
CC6111包含稳压输出模块，霍尔薄片，信号放大模块，动态失调消除模块以及带有限流保护的功率输出级。
内置的稳压输出电路模块可以让芯片工作在2.5V 至28V 电源电压范围。
CC6111提供TO-92S 和TSOT23-3两种封装，均为符合RoHS 规范，产品的使用环境温度范围为-40~150℃。
功能框图特点◆ 工作范围宽，2.5~28V◆ 反向电压保护，最高可到 - 40V◆ 具有斩波稳定功能，批次之间的一致性好◆ 30V 过压保护，避免IC 因电源电压脉冲而损坏 ◆ 温度稳定性优异，可工作到150℃ ◆ 输出级限流保护30mA◆ 输出级36V 过压保护，避免输出脚被干扰电压击穿 ◆ 小尺寸，TO-92S 和TSOT23-3封装◆ 抗机械应力◆ ESD HBM 4000V 应用◆ 直流无刷马达 ◆ 速度检测 ◆ 线性位置检测 ◆角度检测名称 封装型号 备注 CC6111TO TO-92S 袋装，1000片/包 CC6111STTSOT23-3卷盘，3000片/卷开关输出 vs. 磁场极性注意: 磁场加在芯片的丝印面管脚描述名称管脚编号功能 TO-92STSOT23-3V DD 1 1 电源电压 GND 2 3 地 V OUT32输出参数符号数值单位电源电压V DD30 V反向耐压V RDD-40 V持续电流I OUT30 mA输出脚耐压V OUT30 V磁场强度 B 无限制Gauss工作环境温度T A-40~150 ℃存储环境温度Ts -50至160 ℃ESD(HBM) 4000 V电气参数参数符号测试环境最小值典型值最大值单位电源电压V DD- 2.5 - 28.0 V静态电流I DD25 ℃，V DD=12V - 2 - mA输出饱和压降V SAT25 ℃，I OUT=20mA - - 0.4 V输出限流值I limit30 - 60 mA上升时间tr R L=820Ω，C L=20pF - 0.2 - us下降时间tf R L=820Ω，C L=20pF - 0.1 - us反向电流I RDD V DD=-40V - - 5 mA磁参数参数符号测试环境最小值典型值最大值单位工作点B OP25 ℃30 40 50 Gauss释放点B RP25 ℃20 30 40 Gauss迟滞B HYS25 ℃ 5 10 15 Gauss典型应用电路0123405101520253035I D D (m A )VDD (V)静态电流 vs. 工作电压磁感应点 vs. 工作电压磁感应点 vs. 温度(1)TO-92S packageHall 感应点位置注意: 所有单位均为毫米。
丹东华奥电子有限公司简介LD1104E （类似A1104E ）高温单极性霍尔效应集成传感器是由内部电压稳压单元、霍尔电压发生器、差分放大器、温度补偿单元、施密特触发器和集电极开路输出级组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压信号。
它是一种单磁极工作的磁敏电路，适合于矩形或者柱形磁体下工作。
LD1104E 可以在-20℃~85℃工作，电源电压工作范围从 4.5V ~24V ，负载电流能力最高可达50mA 。
封装形式为TO-92S 、SOT23-3L 和SOT-89B 。
特点●电源电压范围宽，输出电流大●开关速度快，无瞬间抖动●工作频率宽（0~100KHz ）●能直接和逻辑电路接口●寿命长、体积小、安装方便应用●直流无刷电机●无触点开关●汽车点火器●电流传感器●安全报警装置●隔离检测●位置控制引脚定义序号名称描述TO-92S/SOT-89BSOT23-3L11V CC 电源电压23GND 地32V Out集电极开路输出，需要连接一个上拉电阻单极型霍尔位置传感器集成电路123123123TO-92SSOT23-3LSOT-89B丹东华奥电子有限公司磁参数典型值的测试条件：Vcc=12V 和TA=25℃注：1mT=10Gs极限参数电参数(备注1）典型值的测试条件：Vcc=12V 和TA=25℃。
指的是在整个工作电压和工作温度范围内，除非另有说明。
备注：1）超出其中任何一个最大额定值，芯片都有可能受到损害。
2）能正常工作的最大电源电压，必须根据结温和功耗的限制进行调整。
参数符号最小值典型值最大值单位工作点BOP 7-25mT 释放点BRP 5-23回差BHYS25.58参数符号量值单位电源电压Vcc -30~+40V 磁感应强度B 不限Gauss 输出反向击穿电压VCE -40V 输出低电平电流IOL 50mA 最大允许的功耗PD 450mW 工作温度范围To -40~+85℃最大结温TJ +150℃贮存温度TS-65~+170℃参数符号测试条件最小值典型值最大值单位电源电压Vcc 正常工作 4.5-24V 输出低电平电压VOL I out =25mA B>B OP -150250mV I out =45mA B>B OP -350500mV 输出高电平漏电流I OH V out =30V B<B RP-0.110μA 电源电流I CC 输出开路- 4.010mA 输出上升时间T RR L =820ΩC L =20PF-0.2-μS 输出下降时间T F R L =820ΩC L =20PF -0.5-μS磁场控制的输出特性南磁极S北磁极N单极开关型（关断）（打开）南磁极S功能框图丹东华奥电子有限公司典型应用电路图C IN用于稳定外接的电源电压，R L是集电极开路输出所必须的上拉电阻，取值范围是820Ω~100kΩ，取决于后端输入所需要的电流能力。
霍尔开关的原理及应用霍尔效应的原理霍尔效应是指当通过一段导体中存在电流时，在该导体的两侧施加垂直于电流方向的磁场时，会在纵向产生电势差的现象。
这种效应是由霍尔效应元件中的霍尔元件产生的。
霍尔元件是一种特殊的半导体器件，其核心是一段有载流的导体，被称为霍尔片。
霍尔效应的原理基于磁场的作用力。
当导体中的电子受到磁场作用时，会偏离原本的路径，造成电子的聚集或分离，进而产生电势差。
这种电势差称为霍尔电压，通常表示为V_H。
霍尔电压的大小与导体长度、电流大小、磁感应强度等因素相关。
霍尔开关利用了霍尔效应的原理。
当有物体靠近霍尔开关时，会引起磁场的变化，进而改变霍尔开关中的磁感应强度。
根据霍尔电压的变化，我们可以检测到物体的位置、速度或其他相关信息。
霍尔开关的应用1. 磁场检测霍尔开关常用于磁场检测。
通过磁场的变化，我们可以利用霍尔开关来检测物体的位置、接近或离开状态。
例如，可以将霍尔开关用于车辆停车系统中，当车辆接近停车位时，霍尔开关会检测到磁场的变化，从而触发停车系统的操作。
2. 安全装置霍尔开关也被广泛应用于安全装置中。
例如，可以将霍尔开关安装在机械设备中，当设备运行时，霍尔开关会通过检测磁场的变化来监测设备的运转状态。
如果设备发生异常或故障，磁场的变化会被霍尔开关检测到，从而触发安全装置进行保护操作。
3. 电子设备霍尔开关在电子设备中也有广泛的应用。
例如，手机的翻盖式保护套就是利用霍尔开关来实现的。
当手机盖子关闭时，霍尔开关会检测到磁场的变化，并触发手机进入待机状态。
这种应用使得手机的休眠功能更加智能化，可以节省电量。
4. 汽车行业在汽车行业中，霍尔开关的应用非常广泛。
例如，车速传感器就是采用了霍尔开关的原理。
车速传感器通过检测车轮旋转时产生的磁场的变化来测量车辆的速度。
同时，霍尔开关还可以用于汽车引擎的点火系统中，检测引擎的转速。
5. 智能家居随着智能家居技术的发展，霍尔开关也逐渐应用于智能家居中。
全方位解析霍尔开关原理电路及失效检测霍尔开关是一种基于霍尔效应工作的磁敏传感器，常用于检测磁场信号。
它由霍尔元件、电源电路和输出电路组成。
霍尔元件是其核心部件，其内部有一片半导体材料，正常情况下无磁场作用时，霍尔元件上电流为零。
但当有外部磁场作用时，霍尔元件上就会产生电势差，进而引起霍尔元件内部电流的变化，从而实现磁场信号的检测。
霍尔开关的原理电路包括霍尔元件、电源电路和输出电路。
电源电路可以为霍尔元件提供所需的电源供电，通常为直流电源。
输出电路用于检测霍尔元件产生的电流变化，并将其转换为可用的输出信号。
通常情况下，输出电路由一个比较器和一个开关组成，当霍尔元件上的电流变化达到一定阈值时，比较器会触发并输出一个高电平信号，从而驱动开关动作。
在实际应用中，霍尔开关主要用于检测磁场信号。
当有磁场接近霍尔元件时，磁场线会穿过霍尔元件的半导体材料，从而改变霍尔元件内部的载流子活动情况，最终导致霍尔元件上的电流变化。
根据霍尔电流的变化情况，可以判断磁场的方向和强度。
除了磁场信号的检测，霍尔开关还可以用于实现电流和电压的检测。
例如，可以将霍尔开关连接在电路中的电流回路上，通过检测霍尔电流的变化来判断电路中的电流大小和方向。
类似地，霍尔开关也可以用于检测电路中的电压情况，通过检测霍尔电流的变化来判断电压的大小和极性。
失效检测是霍尔开关的一项重要功能，主要用于检测霍尔开关是否正常工作。
常见的失效检测方法包括电源电压检测、输出电路检测和灵敏度检测。
电源电压检测主要用于检测霍尔开关电源电压是否在正常范围内，以保证霍尔元件正常供电。
输出电路检测主要用于检测输出电路的工作情况，通常通过检测输出信号的变化来判断。
灵敏度检测主要用于检测霍尔开关对磁场信号的敏感程度，可以通过改变外部磁场的强度和方向来测试。
总之，霍尔开关是一种基于霍尔效应工作的磁敏传感器，其原理电路包括霍尔元件、电源电路和输出电路。
它可以用于检测磁场信号、电流和电压。
一种高灵敏度的开关型CMOS霍尔磁场传感器
阮伟华
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷),期】2010(029)011
【摘要】介绍了一种基于CSMC 0.5μm CMOS工艺设计的高灵敏度集成开关型霍尔传感器.该传感器包括一个十字型霍尔器件和一个采用动态失调相消技术的信号调理电路.通过优化霍尔器件的结构和采用一种新型的信号调理电路,使霍尔传感器得到很高的灵敏度.TCAD器件仿真和Cadence电路仿真表明:在3V的工作电压下,该传感器能检测最小2mT的磁场,输出标准的数字信号,并能消除霍尔器件内部高达6mV以上的失调电压.
【总页数】4页(P94-97)
【作者】阮伟华
【作者单位】南京工业职业技术学院电气与电子工程学院,江苏南京210046
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.3
【相关文献】
1.高灵敏度的CMOS霍尔磁场传感器芯片设计 [J], 徐跃
2.CMOS磁场传感器芯片中斩波放大器的设计 [J], 宁伟超;程东方;张春燕;王书凯
3.开关型CMOS霍尔磁敏传感器的设计 [J], 万和舟;程东方;冯旭;高辉
4.开关型CMOS霍尔传感器的设计 [J], 魏榕山;杨善志
5.一种用于TEM高灵敏度感应式磁场传感器设计 [J], 刘凯;米晓利;朱万华;闫彬;刘雷松;方广有
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霍尔位置传感器原理和应用一．霍尔位置传感器的特点：霍尔位置传感器是一种检测物体位置的磁场传感器。
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。
霍尔位置传感器以霍尔效应原理为其工作基础。
霍尔位置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。
霍尔位置传感器开关型输出的具有无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。
采取了各种补偿和保护措施的霍尔位置传感器的工作温度围可达到－55℃～150℃。
按照霍尔位置传感器的功能可将它们分为:霍尔线性型传感器和霍尔开关型传感器。
前者输出模拟量，后者输出数字量。
霍尔位置传感器通过它对磁场变化的测量，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制，因而有着广泛的用途。
二．霍尔位置传感器的原理：2.1霍尔效应和霍尔元件在一块通电的半导体薄片上，加上和片子表面垂直的磁场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压，如图1中的VH，这种现象就是霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的。
VH称为霍尔电压。
这种现象的产生，是因为通电半导体片中的载流子在磁场产生的洛仑兹力的作用下，分别向片子横向两侧偏转和积聚，因而形成一个电场，称作霍尔电场。
霍尔电场产生的电场力和洛仑兹力相反，它阻碍载流子继续堆积，直到霍尔电场力和洛仑兹力相等。
这时，片子两侧建立起一个稳定的电压，这就是霍尔电压，这个半导体薄片称为霍尔元件。
霍尔元件可用多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP等等。
2.2 霍尔集成电路霍尔集成电路是将一个霍尔元件和电压放大电路、信号处理电路集成在同一个硅芯片上，生产出单片霍尔集成电路，它又分为霍尔线性电路和霍尔开关电路。
霍尔开关的分类及如何选型1、单极霍尔效应开关（数字输出）单极霍尔效应开关具有磁性工作阈值(Bop)。
如果霍尔单元承受的磁通密度大于工作阈值，那么输出晶体管将开启；当磁通密度降至低于工作阈值(Brp) 时，晶体管会关闭。
滞后(Bhys) 是两个阈值(Bop-Brp) 之间的差额。
即使存在外部机械振动及电气噪音，此内置滞后页可实现输出的净切换。
单极霍尔效应的数字输出可适应各种逻辑系统。
这些器件非常适合与简单的磁棒或磁杆一同使用。
单极性霍尔开关它的正反面会各指定一个磁极感应才会有作用，在具体应用当中应该注意磁铁的磁极的安装，反了就会造成单极性不感应输出。
2、双极霍尔效应开关（数字输出）双极性霍尔具体又分双极性不带锁存型霍尔开关和双极性锁存型霍尔开关。
双极霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开，并在北极磁场强度足够的情况下关闭，但如果磁场被移除，则是随机输出，有可能是打开，也有可能是关闭。
双极锁存型霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开，并在北极磁场强度足够的情况下关闭，但如果磁场被移除，不会更改输出状态。
这些霍尔效应开关可使用南北交变磁场、多极环磁铁进行磁驱动。
3、双极锁存型霍尔效应开关（数字输出）当置于n极（或s极）时开启，磁场移除后继续保持开启；而只有当置于s极（或n极）时才会关闭，磁场移除后继续保持其开启或关闭状态，直到下次磁场改变。
这种保持上次状态的特性即锁存特性，这种类型的霍尔效益开关即双极锁存型霍尔效应开关。
下面我们来介绍各种霍尔开关的参数及如何选型霍尔开关& 锁存磁传感器中，利用霍尔效应原理制成的传感器被称为霍尔传感器。
霍尔开关是将霍尔元件的输出与设定的阈值进行比较，并输出高低电平信号。
按照对磁通密度极性和变化的要求，可具体分为单极型，全极型和锁存型。
单极型只对单个磁极（N极或S极）有响应。
全极型对单个磁极皆有响应，不区分N极或S极，便于安装。
锁存型必须跨越0 Gauss点，以实现开关动作，同时需要N极和S极。
霍尔效应灵敏度kh值霍尔效应灵敏度kh值是描述霍尔元件对磁场灵敏度的一个重要参数。
在应用中，我们经常需要根据具体的应用需求选择合适的霍尔元件，而kh值就是评估霍尔元件灵敏度的重要参考指标之一。
我们来了解一下霍尔效应。
霍尔效应是指当电流通过金属或半导体材料时，如果材料中存在垂直于电流方向的磁场，那么在材料两侧会产生一种电势差，这种现象被称为霍尔效应。
而霍尔元件则是利用霍尔效应来实现磁场测量的一种器件。
霍尔效应的灵敏度可以通过kh值来表示，kh值定义为在单位磁感应强度下霍尔电压的变化率，通常以mV/T为单位。
kh值越大，说明霍尔元件对磁场的灵敏度越高，即单位磁感应强度下霍尔电压的变化越大。
在实际应用中，kh值的选择取决于所测量磁场的强度范围以及所需的测量精度。
如果需要测量较小的磁场强度，就需要选择具有较高kh值的霍尔元件，以提高测量的灵敏度。
反之，如果测量范围较大，对精度要求较低，可以选择kh值较小的霍尔元件。
kh值还与霍尔元件的几何尺寸和材料特性有关。
一般来说，小尺寸的霍尔元件具有较高的kh值，因为其电流分布较为均匀，磁场作用效果较好。
而材料的特性如载流子浓度、迁移率等也会影响kh值。
高载流子浓度和迁移率的材料通常具有较高的kh值，因为它们能够有效地感受到磁场的作用。
在实际选择霍尔元件时，除了考虑kh值外，还需要考虑其他因素，如工作温度范围、响应时间、线性度等。
不同的应用场景可能对这些参数有不同的要求，因此在选择霍尔元件时需要综合考虑。
总结一下，霍尔效应灵敏度kh值是评估霍尔元件对磁场灵敏度的一个重要参数。
kh值越大，说明霍尔元件对磁场的灵敏度越高。
在选择霍尔元件时，需要根据具体应用需求选择合适的kh值，同时还需要考虑其他因素如工作温度范围、响应时间等。
通过合理选择霍尔元件，我们可以实现对磁场的准确测量和控制。
霍尔SS541A是一款常用的磁性传感器，其参数如下：
输入电压：1.8V至5V（典型值2.5V）
输出方式：模拟信号（最大摆频为1.5V，极性正确）
极性检测：有极性输出，高电平（+1.5V）为正，低电平（-1.5V）为负
检测距离：最大可至5mm
线性范围：从轴心起，±（3±1/2 mm）
输出噪音：≤5uV（10Hz～50Hz）
开关恢复：机械复位（转速稳定或离开磁铁5mm以上）
极限工作电流：一次工作5mA、连续可达到7mA
使用温度范围：-40℃至85℃
封装形式：裸芯片
磁通密度：可达约6500高斯
耐压能力：标准样件端口5V/±20mA
在应用过程中，霍尔SS541A需要注意以下几点：
首先，它需要固定在适当的位置，以便能够检测磁场的变化。
其次，霍尔传感器需要能够感知磁铁的位置和方向，以便正确地产生相应的输出信号。
此外，霍尔传感器的安装位置应尽可能地保持稳定，以免受到振动和环境变化的影响。
在电源电压在正常范围内，霍尔SS541A的性能表现稳定，但在电压低于或高于正常值时，可能会影响其性能。
因此，在使用过程中需要注意电源电压的稳定性。
对于温度变化，霍尔SS541A有一定的耐受能力，但过大的温度变化可能会影响其性能。
因此，在高温或低温环境下使用时，需要采取适当的措施来保护传感器。
总的来说，霍尔SS541A是一款性能稳定、价格适中的磁性传感器，适用于许多需要检测磁场的场合。
但是，在具体应用中，需要根据实际情况来选择和安装合适的传感器，并注意相关的影响因素。
