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霍尔传感器原理及应用
霍尔传感器作为一种常用的传感器器件，其运作原理是基于霍尔效应。
霍尔效应是指当通过导体的电流在垂直于电流方向上施加一个磁场时，会在导体的侧边产生一种电势差。
具体而言，霍尔传感器中通常包含一片装有霍尔元件（霍尔晶体）的芯片。
当通过芯片中的引脚加上一定的电流时，霍尔元件内部产生一个与施加磁场相对应的电势差。
电势差的大小与施加磁场的强度成正比，方向则取决于磁场的方向。
根据霍尔传感器的工作原理，它可以用于检测磁场的强度和方向。
常见的应用包括磁力计、转速传感器、位置传感器等。
以下是一些常见的应用示例：
1. 磁力计：霍尔传感器可以测量磁场的强度，因此被广泛用于磁力计中，用来检测和测量物体的磁性。
2. 转速传感器：霍尔传感器也可以用于测量物体的转速。
通过将传感器安装在旋转物体附近，并将传感器上的电流引脚连接到适当的电路中，可以通过测量输出电势差的频率来计算旋转物体的转速。
3. 位置传感器：借助霍尔传感器，可以实现非接触式的位置检测。
例如，将传感器安装在机械设备上，用来检测设备的位置并实时监控运动状况。
4. 电流测量：霍尔传感器也可用作电流传感器。
通过将传感器
固定在电流导体附近，可以测量通过导体的电流，并将其转换为相应的电压信号。
总之，霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器器件，其应用广泛，可以用于测量磁场的强度和方向，实现转速测量、位置检测和电流测量等功能。
什么是霍尔传感器，它是如何工作的，有什么应用？霍尔效应传感器霍尔效应传感器是用来测量磁场大小的线性传感器。
这些传感器利用霍尔效应原理，在检测到磁场时产生霍尔电压，用于测量磁感应强度。
线性传感器可以测量大范围的磁场。
除了磁场，这些传感器还用于检测位置，速度。
对于这些传感器来说，输出电压与磁场大小成正比。
霍尔效应传感器的工作原理利用霍尔电压原理作为霍尔效应传感器的工作原理。
在导体的薄带上，通电时电子沿直线流动。
当这个带电导体与与电子运动方向垂直的磁场接触时，电子就会发生偏转。
一些电子被收集到一边，而另一些则被收集到另一边。
因此，导体的一个平面表现为负电荷，而另一个表现为正电荷。
这就产生了电位差和电压。
这个电压叫做霍尔电压。
电子继续从平面的一边移动到另一边，直到电场作用在带电粒子上的力和引起磁场变化的力之间达到平衡。
当这种分离停止时，该瞬间的霍尔电压值就给出了磁通量密度的测量值。
根据霍尔电压与磁通密度的关系，霍尔效应传感器有两种类型。
在线性传感器中，输出电压与磁通密度成线性关系。
在门限传感器中，在每个磁通密度下，输出电压都会急剧下降。
霍尔效应传感器可以看作是线性传感器。
为了处理传感器的输出，这些需要一个线性电路，可以为传感器提供恒定的驱动电流，也可以放大输出信号。
霍尔效应传感器的用途是什么?霍尔效应传感器便宜、坚固、可靠、小巧、易于使用，所以你会在许多不同的机器和日常设备中发现它们，从汽车点火装置到电脑键盘、工厂机器人到健身自行车这是一个很常见的例子，你可能正在用在你的电脑上。
在一个无刷直流电机(用于诸如硬盘和软盘驱动器之类的东西)，你需要能够在任何时候准确地感觉到电机的位置。
安装在转子(电机的旋转部分)附近的霍尔效应传感器将能够通过测量磁场的变化来非常精确地探测其方向。
这样的传感器还可以用来测量速度(例如，计算车轮或汽车发动机凸轮或曲轴的旋转速度)。
你经常会在电子速度计和风速计(风速计)中发现它们，它们可以以类似的方式用于簧管开关。
实验5 A3144开关型霍尔传感器实验班级：B13512 学号：20134051204 姓名：闭雨哲一、实验目的：1、了解开关型霍尔传感器A3144的原理。
2、通过单片机和A3144模拟电动车刹把工作过程。
二、实验内容和要求：1. 按实验原理连接设备。
2、通过A3144检测电动车是否刹车，若未检测到刹车，则发送“run”信息至串口显示，同时使电机转动；若检测到刹车，则发送“stop”信息至串口助手显示，并点亮1个led灯，并另电机停止转动。
三、使用的设备和软件：PC、单片机开发板、霍尔传感器、电机、KEIL、STC-ISP、串口调试助手四、硬件原理与连接：霍尔式传感器是由两个环形磁钢组成梯度磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成。
当霍尔元件通过恒定电流时，霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时，输出的霍尔电势V取决于其在磁场中的位移量X，所以测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。
在正极和输出接电阻（1到10K）。
在负极和输出间接一个发光二极管。
接电后用磁铁靠近或远离或反正面反复在霍尔印章面可以看到发光二极管是否发光变化（磁钢靠近有霍尔有输出变化的那一面为S极）。
五、实验代码voidSensor_init_TTL(void){ //IO口初始化GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(SENSOR_CLOCK,ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=Sensor_IO_PIN2;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉输入GPIO_Init(Sensor_IO_PORT,&GPIO_InitStructure);}voidGetSensorData(u8*data){ //采集数据函数data[0]=0;data[1]=0;//如果是声音、震动传感器，则采用中断方式检测if(senser_type==SENSOR_SOUND||senser_type==SENSOR_801S){data[2]=sensor_exit_flag;sensor_exit_flag=0;}elsedata[2]=SENSOR2_IN();data[3]=0;data[4]=0;//数据校正，开关型传感器，0（默认）是正常，1是发生变化//光照、倾斜、霍尔传感器if(senser_type==SENSOR_LIGHT5537|senser_type==SENSOR_TILT|senser_type==SENSOR_HDS10|sens er_type==SENSOR_HALL3144) {data[2]=(~data[2])&0x01; } }解释：霍尔传感器使用data[2]=SENSOR2_IN();进行数据采集，其中SENSOR2_IN();的宏定义为((Sensor_IO_PORT->IDR&Sensor_IO_PIN2)>>Sensor_IO_NUM2)；其本质也就是采集PB7口的电平变化情况来判断检测磁铁的状态。
霍尔传感器Foodjx导读：霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔传感器有下列三种用法：(A) 事先使一定电流流过霍尔传感器，用以检出磁场或变换成磁场的其它物理量的方法。
(B) 利用组件的电流、磁场及作为其变量的该两种量的乘法作用的方法。
(C) 利用非相反性(即在一定磁场中，使与输入端子通以电流时所得的输出同方向的电流流过输出端子时，在输入端子会产生与最初的电压反方向的霍尔电压的现象)的方法。
在这些具体例中，有不少在组件的灵敏度及温度特性上，霍尔传感器形成1 匝(Turn)的线圈有妨碍而难以符合实用。
但利用霍尔探针测定磁场因属于比较简便的用法，已经定型，另外例如无电刷马达(霍尔马达)开关等也逐渐进入实用的阶段，磁头的制造也有人尝试过。
霍尔传感器的分类霍尔传感器是根据霍尔效应原理而制成的电流和电压传感器。
根据对霍尔电势处理的方式不同，霍尔传感器又可分为以下两类：第一类是直接将霍尔电势做适当放大处理以后提供给检测仪器或控制设备，就是所谓的直接检测式霍尔电流传感器。
这种传感器耐压等级高，成本低，性能稳定，但精度受温度变化影响大，动态响应特性很不理想。
第二类是磁场平衡式霍尔传感器，它采用了单或双霍尔元件，并工作在零磁通状态，且有以下特点：①测量范围宽，可测量各种电流，如直流、交流、脉冲电流等。
②电气隔离性能好。
③测量精度高，线性度好。
④抗外界电磁和温度等因素的干扰能力强。
⑤电流上升率大，响应速度快。
什么是霍尔传感器？一般用在哪些地方？有什么作用？霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
用途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μm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℃。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。
前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，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。
位移测量两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z轴上作△Z位移时，传感器有一个电压输出，电压大小与位移大小成正比。
力测量如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，按这一原理可制成的力传感器。
角速度测量在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数（计数器），若接入频率计，便可测出转速。
霍尔传感器用途霍尔传感器是一种基于霍尔效应原理制作的传感器。
它具有高精度、高灵敏度、低功耗、无接触式测量等优点，被广泛应用于工业自动化、车载电子、航空航天等领域。
本文将从以下几个方面介绍霍尔传感器的用途。
一、应用于电机控制领域1、转速测量：霍尔传感器可以测量电机转子的转速，当电机的转子通过传感器的磁场时，会产生一个脉冲信号，通过计算信号的频率就可以得出电机的转速。
2、位置检测：当电机的转子经过霍尔传感器时，会产生一个切割磁场的信号，通过对信号的计数和分析可以确定电机转子的位置。
这种技术被广泛应用于步进电机的控制领域。
3、电流检测：霍尔传感器可以检测电机的驱动电流，因为驱动电流通过芯片时会在周围产生一个磁场，这种磁场可以被霍尔传感器检测到。
二、应用于车载电子领域1、转向角度检测：霍尔传感器可以检测车辆方向盘的转动角度，并将其转化为电信号输出，以控制车辆行驶方向。
2、车速检测：通过测量车轮转速，可以得到车辆的行驶速度。
车轮上通常安装有磁铁，在轮子旋转时，霍尔传感器会收到这些磁铁产生的信号，从而测量车速。
三、应用于工业自动化领域1、物体检测：当铁磁性物体经过霍尔传感器时，会产生一个磁场干扰，从而可以检测物体的位置和大小。
2、磁场检测：霍尔传感器可以感应周围的磁场，这种技术被广泛应用于地磁测量、磁卡读取等领域。
3、液位检测：在垂直安装的液体容器中，可以通过在容器上下安装两个霍尔传感器，分别检测液体的上下边界，从而实现液位检测。
总之，霍尔传感器是一种高性能、多功能的传感器，被广泛应用于各种领域。
无论是控制、检测、测量还是定位，都可以通过使用霍尔传感器实现更加精确的效果，为各种工业自动化和电子设备提供更好的支持。
Data Sheet 27621.6A*Always order by complete part number, e.g., A3141ELT .These Hall-effect switches are monolithic integrated circuits with tighter magnetic specifications, designed to operate continuously over extended temperatures to +150°C, and are more stable with both temperature and supply voltage changes. The unipolar switchingcharacteristic makes these devices ideal for use with a simple bar or rod magnet. The four basic devices (3141, 3142, 3143, and 3144) are identical except for magnetic switch points.Each device includes a voltage regulator for operation with supply voltages of 4.5 to 24 volts, reverse battery protection diode, quadratic Hall-voltage generator, temperature compensation circuitry, small-signal amplifier, Schmitt trigger, and an open-collector output to sink up to 25 mA. With suitable output pull up, they can be used with bipolar or CMOS logic circuits. The A3141– and A3142– are im-proved replacements for the UGN/UGS3140–; the A3144– is the improved replacement for the UGN/UGS3120–.The first character of the part number suffix determines the deviceoperating temperature range. Suffix ‘E–’ is for the automotive and industrial temperature range of -40°C to +85°C. Suffix ‘L–’ is for the automotive and military temperature range of -40°C to +150°C. Three package styles provide a magnetically optimized package for most applications. Suffix ‘–LT’ is a miniature SOT-89/TO-243AA transis-tor package for surface-mount applications; suffix ‘–U’ is a three-lead plastic mini-SIP, while suffix ‘–UA’ is a three-lead ultra-mini-SIP.FEATURES and BENEFITSs Superior Temp. Stability for Automotive or Industrial Applications s 4.5 V to 24 V Operation … Needs Only An Unregulated Supply s Open-Collector 25 mA Output … Compatible with Digital Logic s Reverse Battery Protections Activate with Small, Commercially Available Permanent Magnets s Solid-State Reliability s Small Sizes Resistant to Physical StressSENSITIVE HALL-EFFECT SWITCHES FOR HIGH-TEMPERATURE OPERATION3141 THRU 3144The A3141xU, A3142xU, A3143xU,and A3144xU are not for new design.3141 THRU 3144SENSITIVEHALL-EFFECT SWITCHESFOR HIGH-TEMP. OPERATION115 Northeast Cutoff, Box 15036Worcester, Massachusetts 01615-0036 (508) 853-5000MAGNETIC CHARACTERISTICS in gauss over operating supply voltage range.NOTES:Typical values are at T A = +25°C and V CC = 8 V.B OP = operate point (output turns ON); B RP = release point (output turns OFF); B hys = hysteresis (B OP - B RP ).*Complete part number includes a suffix to identify operating temperature range (E- or L-) and package type ( -LT, -U, or -UA).ELECTRICAL CHARACTERISTICS at V CC = 8 V over operating temperature range.LimitsCharacteristic Symbol Test ConditionsMin.Typ.Max.Units Supply VoltageV CC Operating 4.524V Output Saturation Voltage V OUT(SAT)I OUT = 20 mA, B > B OP 175400mV Output Leakage Current I OFF V OUT = 24 V, B < B RP <1.010µA Supply Current I CC B < B RP (Output OFF) 4.49.0mA Output Rise Time t r R L = 820 Ω, C L = 20 pF 0.04 2.0µs Output Fall Timet fR L = 820 Ω, C L = 20 pF0.18 2.0µsPart Numbers*A3141–A3142– A3143–A3144–Characteristic Min.Typ.Max.Min.Typ.Max.Min.Typ.Max.Min.Typ.Max.B OP at T A = 25°C5010016013018023022028034070350over operating temp. range 3010017511518024520528035535450B RP at T A = 25°C10451307512517516522528550330over operating temp. range 10451456012519015022530025430B hys at T A = 25°C2055803055803055802055over operating temp. range2055803055803055802055Copyright © 1993, 1999, Allegro MicroSystems, Inc.3141 THRU 3144SENSITIVEHALL-EFFECT SWITCHES FOR HIGH-TEMP . OPERATIONSUPPLY CURRENTSUPPLY CURRENT10152025SUPPLY VOLTAGE IN VOLTSDwg. GH-041-15S U P P L Y C U R R E N T I N m A255075AMBIENT TEMPERATURE IN °C-50Dwg. GH-039-1-25S U P P L Y C U R R E N T I N m ATYPICAL OPERATING CHARACTERISTICSA3142– SWITCH POINTSOUTPUT SATURATION VOLTAGE300AMBIENT TEMPERATURE IN °C200Dwg. GH-040-1S A T U R A T I O N V O L T A G E I N m V50100AMBIENT TEMPERATURE IN °C-50Dwg. GH-044S W I T C H P O I N T I N G A U S S3004002001001500-252575125* Complete part number includes a suffix denoting operating temperature range (E- or L-) and package type ( -LT, -U, or -UA).3141 THRU 3144SENSITIVEHALL-EFFECT SWITCHESFOR HIGH-TEMP. OPERATION115 Northeast Cutoff, Box 15036Worcester, Massachusetts 01615-0036 (508) 853-5000TYPICAL OPERATING CHARACTERISTICS (cont.)CHANGE IN OPERATE POINT10152025SUPPLY VOLTAGE IN VOLTSDwg. GH-042-15C H A N G E I N O P E R A T E P O I N T I N G A U S S-5.05.0OPERATIONThe output of these devices (pin 3) switches low when the magnetic field at the Hall sensor exceeds the operate point threshold (B OP ). At this point, the output voltage is V OUT(SAT). When the magnetic field is reduced to below the release point threshold (B RP ), the device output goes high. The difference in the magnetic operate and release points is called the hysteresis (B hys ) of the device. This built-in hysteresis allows clean switching of the output even in the presence of external mechanical vibration and electrical noise.3141 THRU 3144SENSITIVE HALL-EFFECT SWITCHES FOR HIGH-TEMP. OPERATION PACKAGE DESIGNATOR ‘LT’(SOT-89/TO-243AA)Dimensions in Inches(for reference only)Dimensions in Millimeters(controlling dimensions)0.440.35NOTES:1.Tolerances on package height and width represent allowable mold offsets. Dimensions given are measured at the widest point (parting line).2.Exact body and lead configuration at vendor’s option within limits shown.3.Height does not include mold gate flash.3141 THRU 3144SENSITIVEHALL-EFFECT SWITCHESFOR HIGH-TEMP. OPERATION115 Northeast Cutoff, Box 15036Worcester, Massachusetts 01615-0036 (508) 853-5000°°NOTES:1.Tolerances on package height and width represent allowable mold offsets. Dimensions given are measuredat the widest point (parting line).2.Exact body and lead configuration at vendor’s option within limits shown.3.Height does not include mold gate flash.4.Recommended minimum PWB hole diameter to clear transition area is 0.035" (0.89 mm).PACKAGE DESIGNATOR ‘U’Dimensions in Inches Dimensions in Millimeters (controlling dimensions)(for reference only)Devices in the ‘U’ package areNOT RECOMMENDED FOR NEW DESIGN3141 THRU 3144SENSITIVE HALL-EFFECT SWITCHES FOR HIGH-TEMP. OPERATION Dwg. MH-014E inBSC°NOTES:1.Tolerances on package height and width represent allowable mold offsets. Dimensions given are measured at the widest point (parting line).2.Exact body and lead configuration at vendor’s option within limits shown.3.Height does not include mold gate flash.Dwg. MH-014E mmBSC °PACKAGE DESIGNATOR ‘UA’Dimensions in Inches Dimensions in Millimeters (controlling dimensions)(for reference only)3141 THRU 3144SENSITIVEHALL-EFFECT SWITCHESFOR HIGH-TEMP. OPERATION115 Northeast Cutoff, Box 15036Worcester, Massachusetts 01615-0036 (508) 853-5000Allegro MicroSystems, Inc. reserves the right to make, from time to time,such departures from the detail specifications as may be required to permit improvements in the design of its products.The information included herein is believed to be accurate and reliable.However, Allegro MicroSystems, Inc. assumes no responsibility for its use;nor for any infringements of patents or other rights of third parties which may result from its use.。
3144 已经内置放大器，所以外面不需要放大器，只需要有个上拉电阻输出就可以。
3144属于单极性霍尔开关集成电路，(由于原装进口的厂家已经停产，所以目前市场上的3144都是国产的.建议选用正规的大厂家产品使用.也可以选用S18霍尔型号来代替)
霍尔原理：
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。
当电流通过霍尔元件时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则霍尔元件两侧面会出现横向电位差（即称为霍尔电压），由于磁场的变化，于是霍尔元件发出脉冲信号传输给控制器来处理，从而实现测速测位置等传感器或开关作用。
所以说，需要有磁场的变化，才能有相应的霍尔脉冲信号输出，你使用了圆形的磁铁固定在点机轴，如果是四周都一样的磁场，那么就不会有输出变化，所以你应该选用一个高磁性的较小体积的磁铁（比如长方体的或扁平体）用N极或S极垂直于电机轴固定在电机上，由于你使用的是单极性的霍尔，那么你就用磁铁的一极朝向霍尔的正面感应区，那么等到电机轴上的磁铁转到霍尔放置的位置时，就会因为受到磁场变化，并切割磁力线，霍尔就会输出脉冲信号。
所有的霍尔都会随着温度的变化，霍尔的BOP和BRP的高斯值会出现不同程度的飘逸（俗称温飘）但是根据你的描述，估计你是用来测位置(相位传感器)或转速（转速传感器）的。
那么你的温度环境应该不会太高，选用-40至85度的霍尔就可以了，价格相对便宜。
如果超过85度环境就要用到-40到150的霍尔产品，价格会贵很多。
霍尔传感器（A3144）-嵌入式大讲堂霍尔传感器（A3144）出自嵌入式大讲堂霍尔效应文件:里程存储_霍尔内部原理.jpg如图1所示：一块长为l，宽为b，厚度为d的N型半导体薄片（称为霍尔基片），沿基片长度通过电流I（激励电流或控制电流）在垂直于半导体薄片平面的方向上加以磁场B，则半导体中的载流子电子要受到洛伦磁力F的作用电荷会受到力F的作用（运动方向利用左手定则判断）电子被推向半导体的一侧，并在该侧面积累负电荷，而在另一侧面积累正电荷，这样，在基片两侧面间建立起静电场，电荷又受到电场力F’的作用，且：F'阻止电子继续偏移，当F'=F时，电荷积累处于动态平衡，即：基片宽度两侧面间由于电荷积累形成的电位差 UH，称为霍尔电势，它与霍尔电场强度Eh的关系为:UH=bEh文件: 里程存储_公式推导.jpg由上式可见，霍尔电势正比于激励电流和磁感应强度，比例系数KH表征霍尔元件的特性，称为霍尔元件的灵敏度。
上述效应称为霍尔效应，它是德国物理学家霍尔于1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。
霍尔元件根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
文件:霍尔单元.jpg最基本的霍尔单元如下图所示如果没有外界磁场，那么VHALL的值基本上为0如果有磁通量穿过霍尔单元，那么VHALL的值会随磁通量产生线性变化（如下图）文件:霍尔单元工作图.jpg霍尔传感器由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。
霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如下图所示，是其中一种型号的外形图文件:霍尔传感器.jpg霍尔传感器的分类霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种:1.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。
常用传感器应用一、温度传感器1、热敏电阻：分类：正温度系数(PTC)、负温度系数(NTC)、临界温度热敏电阻（CTR ） 实验室使用的是电阻值随温度的增加而减小的热敏电阻（负温度系数热敏电阻），常温状态下热敏电阻阻值约为9.3K 。
应该指出，由于热敏电阻的线性不好，现在已基本不再用来作温度测量使用了。
但是由于成本低，在定点温度控制等场合中还有较大的应用市场。
单点测温电路如下：（电路中R2的作用是改善RT 随温度变化的非线性性）2、温控开关：按开关类型分为常开可逆、常闭可逆和常开不可逆、常闭不可逆四种。
还可以按照临界温度分，温控开关的临界温度一般标称在开关体上。
二、声电式传感器1、压电陶瓷片：工作原理：当压电陶瓷片上受到外加压力时，陶瓷片发生机械变形，其极化强度随之变小，使一部分附加在陶瓷片表面的电荷释放出来，而产生放电现象。
当压力取消后，又恢复原状，极化强度增大，电极上又吸附一部分电荷，出现充电现象。
这种由机械能转变为电能的现象，称为“正压电效应”。
反之，当在压电陶瓷片上加一电场，陶瓷片则发生机械变形。
当外加电场方向陶瓷片极化方向相同时，极化强度增大，使陶瓷片沿极化方向伸长。
当外加电场方向与陶瓷片极化方向相反时，陶瓷片沿极化方向缩短。
这种由电能转变为机械能的现象，称为“反压电效应”。
测试电路图如下：(电路连接时注意区分正负极，与背面金属铜连接的为负端，涂银层为正端)R23.6K R610KR310KR510KR71KR410KR9A 5KR1RTVCCR81KD1LEDU1OPQ19013Q29013Q39013R3680R4350K R513K R62.7KR21KR1A500KY1C110u F OUTC247u F +5V2、驻极体话筒：驻极体话筒及其电路的接法有两种：源极输出与漏极输出。
源极输出类似晶体三极管的射极输出。
需用三根引出线。
漏极D 接电源正极。
源极S 与地之间接一电阻Rs 来提供源极电压，信号由源极经电容C 输出。
编织线接地起屏蔽作用。
源极输出的输出阻抗小于2k ，电路比较稳定，动态范围大。
但输出信号比漏极输出小。
漏极输出类似晶体三极管的共发射极放入。
只需两根引出线。
漏极D 与电源正极间接一漏极电阻RD ，信号由漏极D经电容C 输出。
源极S 与编织线一起接地。
漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。
Rs （接法1中的电阻）和RD （接法2中的电阻）的大小要根据电源电压大小来决定。
一般可在2.2～5.1k 间选用。
例如电源电压为6V 时，Rs 为4.7k ，RD 为2.2k 。
这是声控电路前置放大级中驻极体话筒的源极输出和漏极输出的两种不同的接法，最后要说明一点，不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管。
测试电路如下图所示：三、光电式传感器1、光敏电阻：它是一种对光敏感的元件，其电阻值随外界光照强弱变化而改变。
其特性为：当没有光照时，光敏电阻的阻值较大，一旦光线照射到光敏层上，半导体材料中的载流子迅速增加，阻值下降。
光照愈强，阻值愈小。
暗电阻一般为0.5-200M Ω；亮电阻一般为0.5-20K Ω之间。
光敏电阻的测试电路跟热敏电阻差不多。
（光敏电阻为非线性器件，仅适合于做开关状态检测使用） 2、光敏二极管： 光敏二极管一般有两种工作状态：其一、当光敏二极管上加有反向电压时，管子中的反向电流随光照强度的变化而成正比变化；即光照强度越大，反向电流越大。
其二、光敏二极管不加反压，利用PN 结在受光照时产生正向压降的原理，作微型光电池使用。
通常利用该状态作为光检测器。
它的主要参数有：最高工作电压、光电流、暗电流、光谱响应特性。
测试电路图如上。
（光敏二极管线性度较好，可用于对光照强度进行测量）3、光电开关：是一种光电耦合器，以光为介质进行信号传输装置的总称。
右图是它的应用电路。
它的输出形式有集电极输出与发射极输出。
集电极输出电路的响应频率为几万万赫兹，可以有效地作为控制电机运转的传感器，入射光信号与输出信号反相位。
发射极输出电路跟集电极输出电路类似，但电压利用率较低，入射光信号与输出信号同相位，可以获得以地为基准的输出信号，响应频率与集电极输出电路相同。
如果想要输出较大信号，可在输出级加三极管进行放大。
4、光耦：用于电路级间的隔离。
一般在前级与后级之间的耦合方式有：直接耦合、变压器耦合、电容耦合、光电耦合等，光电耦合通过“电—光—电”的能量转换使前级电路与后级电路完全隔离，从而有效抑制了干扰信号。
常用的光耦芯片有4N25等，测试电路图如下：四、红外传感器1、红外对管：黑线检测电路由一对红外发射、接收管组合在一个特定的模具中构成的。
由于黑色对光的吸收能力较强，发射管发出的大部分红外光都被黑线吸收，所以接收管接收不到黑线反射回来的红外光，而白色对光线的吸收能力较弱，所以接收管可以接收到反射回来的红外光。
正是由于这个原理该电路经常被用于小车寻迹等。
2、红外发射/接收二极管：独立的红外发光二极管和红外接收二极管：验证电路：单路简易红外遥控电路，接收电路可参照红外对管电路设计。
1TR2OUT34CO5TH6D78/R VCCGND555U1NE555R51KR215KR150KR3470D1LEDS1SW-PBC11nFC20.1uFQ19014R4240D2LEDVCC3、红外避障光电开关：是一种集发射与接收于一体的光电传感器，主要用于障碍物的检测。
该传感器具有受可见光干扰小、使用方便等特点，广泛应用于机器人（小车）避障、流水线计件等场合。
传感器外型结构及接线图如下：（不同厂家生产的传感器引线颜色和驱动电压也会有所区别，在使用时请仔细检查传感器上标注的信息）五、磁类传感器1、霍尔开关：A44E集成霍尔开关的磁输入为单极磁场，即施加磁场的方式是改变磁铁和集成霍尔开关之间的距离。
当磁铁接近A44E时它就会输出一个低电平信号。
接线图如下：A44EV CC G ND O UTOUT+5V5.1K2、干簧管：干簧管是一种特殊的磁敏开关。
它通常由两个或三个既导磁又导电材料做成的簧片触点，被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点。
当永久磁铁靠近干簧管时，或者由绕在干簧管上面的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。
由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合;当磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态。
这样便完成了一个开关的作用。
六、其它传感器1、水银开关：工作原理：因为重力的关系，水银水珠会向容器中较低的地方流去，如果同时接触到两个电极的话，开关便会将电路闭合，开启开关。
2、压敏电阻：压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。
利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。
3、热释电传感器：一种能够扑捉人体红外线辐射的传感器，广泛应用于各种防盗系统中。
C11031122334455667788991010111112121313141415151616U1BISS0001R247KR19.1KR347KR8500KR45KR51M R72MR61MR9510R10510R111K C2103C5103C3103C4103C6103C10473C710uFC947uFC810uFS1SW SPDT12J2CON2VCC12CON212CON2D S GQ1LHI874热释电传感器驱动电路一J1热释电传感器驱动电路二注意：热释电必须要有匹配的菲涅尔透镜进行配合，才能达到稳定检测效果。
另外，在进行热释电电路的调试时应该在人流和噪音都相对较少的场地里进行调试。
4、化学气体传感器：（详见PDF资料）。
