霍尔开关介绍

很多初次听闻“霍尔开关”的朋友，可能并不清楚它是什么以及用途。为帮助大家认识和了解霍尔开关，下面详细介绍其定义、特点和分类。

什么是霍尔开关

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直置于磁场中时，薄片两端会产生电位差，此现象称为霍尔效应。两端的电位差值称为霍尔电势U，表达式为U = Kk·I·B/d ，其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场的磁感应强度，d是薄片的厚度。霍尔开关是有源磁电转换器件，基于霍尔效应原理，利用集成封装和组装工艺制成，能方便地将磁输入信号转换为电信号，且满足工业场合易操作和可靠性要求。

霍尔开关的特点

霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点。其内部采用环氧树脂封灌成一体化，可在各类恶劣环境下可靠工作。作为新型电器配件，可应用于接近开关、压力开关、里程表等。

霍尔开关的分类

• 单极霍尔效应开关（数字输出）：具有磁性工作阈值。当霍尔单元承受的磁通密度大于工作阈值，输出晶体管开启；磁通密度降至低于工作阈值时，晶体管关闭。滞后是两个阈值之间的差额，内置滞后可实现输出的净切换，即使存在外部机械振动及电气噪音。其数字输出适应各种逻辑系统，适合与简单的磁棒或磁杆一同使用。单极性霍尔开关正反面各指定一个磁极感应才起作用，应用时需注意磁铁磁极安装，装反会导致不感应输出。
• 双极霍尔效应开关（数字输出）：分双极性不带锁存型霍尔开关和双极性锁存型霍尔开关。不带锁存型通常在南极磁场强度足够时打开，北极磁场强度足够时关闭，磁场移除后随机输出；锁存型在南极磁场强度足够时打开，北极磁场强度足够时关闭，磁场移除后输出状态不变。可使用南北交变磁场、多极环磁铁进行磁驱动。
• 双极锁存型霍尔效应开关（数字输出）：置于n极（或s极）时开启，磁场移除后保持开启；只有置于s极（或n极）时才关闭，磁场移除后保持开启或关闭状态，直到下次磁场改变，此为锁存特性。
• 全极霍尔效应开关（数字输出）：只要存在强度足够大的北极或南极磁场就能打开，无磁场时输出关闭。
• 线性霍尔效应传感器IC（模拟输出）：电压输出精确跟踪磁通密度变化。静态（无磁场）时，理论上输出等于在工作电压及工作温度范围内电源电压的一半。增加南极磁场会使输出电压高于静态电压，增加北极磁场同理。可测量电流的角、接近性、运动及磁通量，以磁力驱动方式反映机械事件。
• 微功耗型霍尔效应开关（数字输出）：随着手机、笔记本电脑、DV等便携式设备普及，对霍尔IC功耗提出要求，此类开关应运而生。内部采用休眠机制降低功耗，平均功耗可达uA级。按功能分为单级型霍尔IC、锁定型霍尔IC和全级霍尔IC三类，一般用于电池长期供电的系统。

通过以上介绍，大家对霍尔开关有了初步认识，它是新型电器配件和有源磁电转换器件。若想深入了解，可通过书本、网络获取更多信息。

结论：霍尔开关作为一种重要的电子器件，具有多种类型和特点，在不同领域有着广泛的应用前景。