霍爾傳感器是一個(gè)汽車上經(jīng)常會(huì)使用到的電子元器件，那么霍爾傳感器到底是什么樣的工作原理，分為哪些類型，有什么樣的具體使用案例，可能很多的朋友還不太熟悉，今天小編就打算基于這幾個(gè)點(diǎn)和大家一起聊一聊霍爾傳感器的內(nèi)容，有這樣的一個(gè)想法也是因?yàn)樾【幥耙欢螘r(shí)間遇到的一個(gè)實(shí)際的問題，引發(fā)小編去多了解了一點(diǎn)，也把自己的一些淺薄認(rèn)識分享給大家。
首先我們還是從霍爾傳感器的工作原理說起，這個(gè)方面的知識在網(wǎng)網(wǎng)上很容易搜到，其本質(zhì)就是我們高中物理所學(xué)到的知識——磁電效應(yīng)。簡單的說，固體材料中的載流子在受到外部磁場的作用時(shí)因受到洛倫茲力的影響會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的載流子在兩側(cè)聚集進(jìn)而形成電勢差，這個(gè)電勢差即是霍爾電壓。
這張圖是在網(wǎng)上找的，非常的直觀，一目了然的看出了載流子的運(yùn)動(dòng)方向，以及霍爾電壓的形成。
同時(shí)，通過這個(gè)我們也可以直觀的看到，霍爾傳感器是需要供電的，否則無法工作。
很多朋友可能不太在意這一點(diǎn)，所以我們稍作強(qiáng)調(diào)。
載流子的積聚可以產(chǎn)生霍爾電壓，但是這個(gè)產(chǎn)生的電壓是很小的，沒有辦法直接應(yīng)用，必須要加上一些放大電路進(jìn)行放大，才能被使用。至于如何設(shè)計(jì)放大電路不在本文的討論范圍之內(nèi)，我們就不再贅述。
但是需要說明的是，經(jīng)過放大設(shè)計(jì)的霍爾傳感器可以輸出數(shù)字信號，也就是我們常說的高低電平狀態(tài)，這也是應(yīng)用最為廣泛的一種。
關(guān)于類型這一塊小編打算以一個(gè)實(shí)際的型號為出發(fā)點(diǎn)，這里提到的是MLX的一款霍爾傳感器，市面上使用的應(yīng)該挺多的，從工作原理上來說有兩種：開關(guān)型和鎖鍵型。
當(dāng)靠近霍爾傳感器的磁體的磁場強(qiáng)度B>Bop的時(shí)候，霍爾傳感器的輸出電平變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)，當(dāng)磁場強(qiáng)度逐漸減弱，B<Brp時(shí)，霍爾傳感器的輸出電平變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，相反的磁極不會(huì)改變霍爾傳感器的輸出狀態(tài)，如何來理解這一句話呢？
以這一款霍爾傳感器為例，S極的磁場強(qiáng)度是觸發(fā)傳感器輸出電平變低的，當(dāng)S極磁場強(qiáng)度低于Brp時(shí)，傳感器的輸出電壓就會(huì)變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，即使變成了N極，霍爾傳感器的輸出狀態(tài)依然是高電平狀態(tài)，所以說即使是反向磁極也不會(huì)改變霍爾傳感器的狀態(tài)。
大家再看這一個(gè)圖，和上一個(gè)做一下對比可以看出，在這里引起霍爾輸出電壓變化的兩個(gè)條件分布在了0軸的兩側(cè)，而且成對稱狀，Bop=|Brp|。
所以，對于這一種類型的霍爾傳感器，當(dāng)磁場強(qiáng)度B>Bop時(shí)，會(huì)使霍爾輸出狀態(tài)變?yōu)榈碗娖?，要想使霍爾信號輸出狀態(tài)變?yōu)楦唠娖?，必須施加反向的磁場，且磁場的?qiáng)度B的數(shù)值應(yīng)該大于Brp，否則就會(huì)保持在原來的輸出狀態(tài)。
所以，其參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：
也許你會(huì)詫異這個(gè)和上邊一個(gè)不是一樣的嗎？仔細(xì)看，不一樣，差別在N極的標(biāo)注，第一個(gè)的N是由上標(biāo)的，第二個(gè)沒有，因?yàn)榈诙€(gè)的N極是必須的，不然就不會(huì)有霍爾輸出信號的變化。
霍爾傳感器在汽車行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，我們先說一個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例——無刷電機(jī)的控制。大家可能知道無刷電機(jī)的控制一般使用的是六步換向的方式，所謂的六步換向就是說無刷電機(jī)的定子能夠產(chǎn)生的磁場只有六個(gè)方向，然后轉(zhuǎn)子是受這六個(gè)方向的磁場作用一步一步的轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以稱之為六步換向。
既然要換向，那就需要知道轉(zhuǎn)子的具體位置，不然的話也沒有辦法確定換到哪一個(gè)磁場方向去，因?yàn)闊o刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體，所以我們可以在轉(zhuǎn)子的上面添加三個(gè)霍爾傳感器，通過霍爾傳感器的信號反饋轉(zhuǎn)子的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的換向順序。
這里只是一個(gè)簡單的描述，針對這一塊的控制還是很復(fù)雜的一個(gè)知識點(diǎn)，如果朋友們有興趣的話，小編可以單獨(dú)再寫一篇關(guān)于無刷電機(jī)六步換向控制的文章，可以給大家做個(gè)稍微詳細(xì)的介紹。
除了這個(gè)無刷電機(jī)的使用案例之外還有一些，比如發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸位置傳感器，曲軸位置傳感器（更多的是使用磁電式，但是也有使用霍爾式的），ABS系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)以及車身控制系統(tǒng)都有用到。
