全面認(rèn)知·開(kāi)關(guān)式霍爾IC

霍爾IC是一種能夠進(jìn)行高/低電平數(shù)字信號(hào)輸出的傳感器，檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的霍爾IC被稱為開(kāi)關(guān)式霍爾IC。本章將介紹開(kāi)關(guān)式霍爾IC的應(yīng)用實(shí)例。

開(kāi)關(guān)式霍爾IC

特征

開(kāi)關(guān)式霍爾IC根據(jù)檢測(cè)的磁場(chǎng)分為三種類型：?jiǎn)螛O、雙極和雙極（雙輸出）（請(qǐng)參閱《全面認(rèn)知·霍爾IC》，基本都是根據(jù)外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行開(kāi)、關(guān)動(dòng)作?；诖朔N產(chǎn)品特性，霍爾IC適用于檢測(cè)是否存在磁鐵、是否有磁鐵靠近和通過(guò)等應(yīng)用場(chǎng)景。

典型應(yīng)用實(shí)例

位置檢測(cè)傳感器

位置檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)家用電器和工業(yè)設(shè)備的安全蓋、執(zhí)行器的起點(diǎn)和終點(diǎn)。其他類似的傳感器有接觸式機(jī)械開(kāi)關(guān)和非接觸式光學(xué)開(kāi)關(guān)（如光電開(kāi)關(guān)）等，但使用霍爾IC具有以下優(yōu)勢(shì)。

沒(méi)有機(jī)械觸點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生磨損，使用壽命比機(jī)械開(kāi)關(guān)長(zhǎng)。

與光學(xué)開(kāi)關(guān)相比，霍爾IC在有灰塵和污垢堆積的環(huán)境下也能進(jìn)行磁場(chǎng)檢測(cè)。

無(wú)論有無(wú)磁鐵，均可進(jìn)行非接觸式工作，可實(shí)現(xiàn)防水設(shè)計(jì)且維護(hù)方便。

接下來(lái)將簡(jiǎn)單介紹滾珠絲杠：

滾珠絲杠是通過(guò)安裝在馬達(dá)上的螺旋軸旋轉(zhuǎn)，螺母前后運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的裝置。馬達(dá)上安裝的編碼器可以精確測(cè)量螺母的移動(dòng)距離，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備中。通過(guò)檢測(cè)螺母的原點(diǎn)，可以防止由于故障和經(jīng)年老化導(dǎo)致的位置精度誤差。此外，通過(guò)搭載終點(diǎn)檢測(cè)功能，可以在實(shí)際發(fā)生故障或老化的情況下，防止螺母超限發(fā)生碰撞。

滾珠絲杠位置檢測(cè)傳感器的主要部件包括馬達(dá)、螺旋軸、螺母、磁鐵、兩顆霍爾IC（以及軸承、導(dǎo)軌和底座）。

圖（1a） 展示滾珠絲杠的原點(diǎn)檢測(cè)(1)和終點(diǎn)檢測(cè)(2)示例

圖（1a） 滾珠絲杠示例

圖（1b） 霍爾IC A 工作示意圖

圖（1c） 霍爾IC B 工作示意圖

在螺母?jìng)?cè)安裝磁鐵，在固定臺(tái)側(cè)安裝兩顆霍爾IC，設(shè)置為起點(diǎn)和終點(diǎn)位置。

當(dāng)螺母處于原點(diǎn)位置（(1)），霍爾IC A上施加的磁場(chǎng)超過(guò)Bop，輸出信號(hào)為低電平，以此可以確定原點(diǎn)位置（圖 1b）。

當(dāng)螺旋軸的旋轉(zhuǎn)將螺母移動(dòng)到終點(diǎn)位置時(shí)（(2)），霍爾IC B上施加的磁場(chǎng)超過(guò)Bop，輸出信號(hào)為低電平（圖 1c）。

在工業(yè)設(shè)備中，需要進(jìn)行高精度的位置檢測(cè)和高速運(yùn)行的應(yīng)用很多，推薦選用AKM具備高速響應(yīng)能力的EW系列產(chǎn)品。

燃油表和液位計(jì)傳感器

燃油表和液位計(jì)傳感器是一種用于提示液體燃料或蓄水箱的余量是否達(dá)到預(yù)設(shè)值的傳感器。因?yàn)槭菣C(jī)械非接觸式，電路能設(shè)置在儲(chǔ)罐的外部，所以也適用于檢測(cè)可燃性液體，常被用于檢測(cè)儲(chǔ)罐的上限（滿）或下限（空）液位。還可以將霍爾IC排列成陣列狀，實(shí)現(xiàn)液位的分段檢測(cè)。

以下是液位下限位置檢測(cè)的示例。液位計(jì)傳感器的主要構(gòu)成部件是磁鐵、霍爾IC和浮子。

將磁鐵安裝在浮子上，使磁鐵的S極朝向霍爾IC。將霍爾IC置于要檢測(cè)的液面高度處（見(jiàn)圖2a中的(1)）。

當(dāng)儲(chǔ)罐中有足夠的液體時(shí)，磁鐵和霍爾IC之間的距離很遠(yuǎn)，磁場(chǎng)小，霍爾IC輸出為高電平。隨著時(shí)間的推移，液體逐漸減少，磁鐵下降到霍爾IC的位置，施加在霍爾IC上的磁場(chǎng)超過(guò)Bop，霍爾IC的輸出變?yōu)榈碗娖剑▓D2b）。

利用輸出信號(hào)的變化，檢測(cè)液體余量。

圖2a 液位檢測(cè)示例

圖2b 霍爾IC工作示意圖

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產(chǎn)品涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC、霍爾IC、存儲(chǔ)IC、MCU、MOS、IPM、溫濕度傳感器、VCM音圈馬達(dá)等。