霍尔接近开关工作原理

        一. 霍尔接近开关-工作原理

　　我厂生产的霍尔接近开关是一种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

　　使用霍尔接近开关检测磁场(磁钢产生)的方法极为简单，将霍尔接近开关作成各种规格的探头，放在被测磁场中，因霍尔器件只对垂直于霍尔片的表面的磁感应强度敏感，因而必须令磁力线和器件表面垂直，通电后即可由输出电压得到被测磁场的磁感应强度。若不垂直，则应求出其垂直分量来计算被测磁场的磁感应强度值。而且，因霍尔元件的尺寸极小，可以进行多点检测，由计算机进行数据处理，可以得到场的分布状态，并可对狭缝，小孔中的磁场进行检测

　　用磁场作为被传感物体的运动和位置信息载体时，一般采用永久磁钢来产生工作磁场。例如，用一个5×4×2.5(mm3)的钕铁硼Ⅱ号磁钢，就可在它的磁极表面上得到约2300高斯的磁感应强度。在空气间隙中，磁感应强度会随感应距离增加而迅速下降。为保证霍尔器件，尤其是霍尔接近开关器件的可靠工作，在应用中要考虑有效工作间隙的长度。在计算总有效工作间隙时，应从霍尔接近开关表面算起。

　　因为霍尔接近开关需要工作电源，在作运动或位置传感时，一般令磁体随被检测物体运动，将霍尔器件固定在工作系统的适当位置，用它去检测工作磁场，再从检测结果中提取被检信息。

　　工作磁钢和霍尔接近开关间的运动方式有：(a)对移;(b)侧移;(c)旋转;(d)遮断。

　　霍尔接近开关电路的输出级一般是一个集电极开路的NPN晶体管，其使用规则和任何一种相似的NPN开关管相同。输出管截止时，输漏电流很小，一般只有几nA，可以忽略，输出电压和其电源电压相近，但电源电压最高不得超过输出管的击穿电压(即规定的极限电压28V)。输出管导通时，它的输出端和线路的公共端短路。因此，必须外接一个电阻器(即负载电阻器)来限制流过管子的电流，使它不超过最大允许值(一般为100mA)，以免损坏输出管。输出电流较大时，管子的饱和压降也会随之增大，使用者应当特别注意，仅这个电压和你要控制的电路的截止电压(或逻辑“零”)是兼容的

　　霍尔器件的开关所需的电流大于100mA，可在霍尔接近开关电路与被电路间接入电流放大器或者继电器转接。

　　霍尔接近开关的开关作用能力是非常迅速的，典型的上升时间和下降时间在500nS范围内，优于任何机械开关

　　霍尔接近开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度(如B1)时，霍尔接近开关内部的触发器翻转，霍尔接近开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。

　　我厂生产的霍尔接近开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，所采用的霍尔芯片含整个温度范围内的热平衡集成电路,负的温度补偿特性,能与低成本磁钢负温度系数为最佳匹配,内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔接近开关可应用于接近开关，压力开关，里程表等，作为一种新型的电器配件。

　　二. 霍尔接近开关-术语解释

　　1.磁感应强度：霍尔接近开关在工作时，它所要求磁钢具有的磁场强度的大小。一般磁感应强度值B为0.02-0.05T。

　　2.响应频率：按规定的1秒的时间间隔内，允许霍尔接近开关动作循环的次数。

　　3.输出状态：分常开、常闭、锁存。例如当无检测物体时，常开型的 霍尔接近开关所接通的负载，由于霍尔接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。

　　4.输出形式：分NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的形式输出。

　　5.动作距离: 动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置(霍尔接近开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指 霍尔接近开关动作距离的标称值。(本厂匹配磁钢时使用此参数)

　　6.回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值