Новый Сервис для глобального поиска ЭКБ
Продажа электронных компонентов оптом и в розницу
+7  ( 499 )  322-47-86
Пн-Пт 08:00 – 18:00 по МСК

  • Автоматизация и контроллеры
  • Аксессуары и прочее
  • Аудио и видео
  • Бытовая и домашняя электроника
  • Датчики
  • Диоды
  • Защитные компоненты
  • Измерительные приборы
  • Измерительные приборы и аксессуары
  • Инструменты и оборудование
  • Кабели и провода
  • Кабели, разъемы и клеммы
  • Конденсаторы
  • Корпуса и кожухи
  • Крепеж и аксессуары
  • Логика и цифровые устройства
  • Механика и компоненты РЭА
  • Микросхемы
  • Модули и платы
  • Оптоэлектроника
  • Пассивные компоненты
  • Паяльное оборудование и расходники
  • Переключатели и реле
  • Прочее
  • Радиочастотные компоненты
  • Разъемы
  • Резисторы
  • Реле
  • Светодиоды и индикаторы
  • Сетевое оборудование
  • Системы освещения
  • Терморегуляторы и термопары
  • Транзисторы
  • Трансформаторы и дроссели
  • Усилители и драйверы
  • Электропитание и аккумуляторы
  • Электротехника и автоматика
  • Элементы питания
Интерфейсы
Показать еще
Скрыть
201
402
603
805
RUB
ZooM. Электронные компоненты
Продажа электронных компонентов оптом и в розницу
  • Клапаны
+7  ( 499 )  322-47-86
Пн-Пт 08:00 – 18:00 по МСК

  • Главная
  • Новости
  • Датчики Холла: принцип работы, типы и выбор для измерения тока/положения

Датчики Холла: принцип работы, типы и выбор для измерения тока/положения

21.09.2025

Благодаря своей способности измерять скорость, положение и направление движения, датчик Холла стал незаменимым компонентом в автомобильной электронике, бытовой технике и на производстве. Его работа основана на эффекте взаимодействия магнитного поля с электрическим током. В подобных системах на показания не действует инерция и притяжение. А также эти датчики не чувствительны к полям электрических помех. Вместе с экспертами «ЗУМ-СМД» рассмотрим принцип работы, классификацию и критерии выбора датчиков Холла для точного измерения тока и определения положения.

Содержание:

  1. Как работает и где применяется датчик Холла
  2. Виды датчиков Холла и их свойства
  3. Руководство по использованию датчиков Холла
/upload/iblock/8d2/ct8rt74nq9vf217257edijnfbjk54mw3.jpg

Как работает и где применяется датчик Холла

Открытие датчика Холла гениально тем, что его работа основана на взаимодействии с электромагнитным полем. При помещении металлического полупроводника в такое поле, на его противоположных гранях генерируется электрический ток, величина которого может достигать нескольких сотен милливольт.

Устройства, основанные на эффекте Холла (датчики Холла), работают по принципу, где полупроводниковый элемент и постоянный магнит расположены по разные стороны от отверстия. При подаче электрического импульса через полупроводник, он испытывает воздействие силы, возникающей в результате взаимодействия с магнитным полем.

Силовые линии магнитного поля замыкаются благодаря наличию пластины в зазоре с магнитом, которая выполняет функцию экрана. Исчезновение этого экрана приводит к прекращению магнитного воздействия. Если же экран присутствует в зазоре устройства, это приводит к возникновению силы и замыканию силовых линий. В этой системе экран выполняет роль лопасти ротора. При прохождении шторки через щель генерируется напряжение.

Благодаря эффекту Холла, приборы с такими датчиками могут управлять устройствами, без механических контактов. Они находят широкое применение:

  • в автомобильных системах зажигания;
  • для определения скорости вращения валов в различных механизмах или положения ротора электродвигателя, что является универсальным решением для систем, требующих точного измерения частоты вращения, будь то простые кулеры или сложные моторы;
  • для определения положения дроссельной заслонки и педали акселератора в системах управления двигателем внутреннего сгорания;
  • в устройствах, использующих цифровые компасы и гироскопы для определения положения и ориентации экрана;
  • в электроизмерительных приборах для бесконтактного определения силы постоянного тока;
  • в пультах, геймпадах и джойстиках они позволяют точно управлять стиками и триггерами;
  • для управления движением спутников и космических аппаратов также применяются двигатели, работающие на эффекте Холла.

Датчики Холла, являются своего рода магнитными преобразователями и служат для контроля величины магнитного поля. Быстродействие этого прибора, то есть скорость, с которой он может переключаться между состояниями, ограничено временем отклика интегрированной в него электроники. Этот параметр, обычно, находится в диапазоне от десятков до сотен килогерц.

Виды датчиков Холла и их свойства

Интегральные датчики Холла, в зависимости от того, как они предоставляют информацию о магнитном потоке, классифицируются по нескольким категориям. Важно отметить, что один и тот же датчик может одновременно относиться к нескольким категориям. Существует следующая их классификация:

  • Линейные датчики, преобразующие магнитную индукцию в аналоговое напряжение или ШИМ-сигнал, значение которого пропорционально ей.
  • Пороговые датчики (включая переключающиеся и защелкивающиеся) реагируют на магнитное поле. В зависимости от конкретной модели, выходной сигнал такого датчика может принимать одно из двух состояний: логический «0», логическая «1», быть в высокоимпедансном состоянии (Z) или неопределенном.
  • Цифровые датчики, которые обмениваются информацией, используя цифровой формат и распространенные «low-end» протоколы типа SPI или I2C.
  • Программируемые датчики с возможностью калибровки. Параметры, например, чувствительность к магнитному полю, могут быть изменены и сохранены в энергонезависимой памяти EEPROM. Программирование осуществляется по линиям питания, что упрощает интеграцию.
  • Датчики магнитного поля, использующие несколько элементов Холла, каждый из которых чувствителен к определенной оси.
  • Приборы для определения углового положения.
  • Датчики с комбинированным выходом предлагают универсальность благодаря наличию нескольких типов выходных сигналов. Это могут быть, например, переключающиеся выходы с противоположной логикой, квадратурные выходы (формируемые двумя микроэлектромеханическими элементами, расположенными со сдвигом), а также дополнительные выходы, предоставляющие информацию о состоянии датчика, например, сигнал об ошибке.

Для расширения функциональности и повышения точности датчики Холла часто комбинируются с другими сенсорными технологиями или разрабатываются для узкоспециализированных применений.

Так, например, объединение с магниторезистивными датчиками дает возможность измерять как угол поворота магнита (используя магниторезистивный элемент с синусоидальным сигналом), так и количество оборотов, а также скорость вращения (благодаря квадратурному выходу датчика Холла).

Другой пример — интеграция датчиков Холла с драйверами маломощных электродвигателей. Это находит широкое применение в системах вентиляции. Ключевое их преимущество — бесконтактное реагирование, отсутствие механического воздействия и устойчивость к загрязнениям. Это обеспечивает надежность, экономичность и возможность эксплуатации в сложных условиях.

Руководство по использованию датчиков Холла

Чтобы получить максимальную отдачу от использования эффекта Холла, принимают во внимание следующие практические рекомендации:

  • оптимальное расположение датчиков критически важно для точного измерения магнитных полей;
  • обязательный контроль температуры, экстремальные температуры могут нарушить функционирование датчиков, поэтому необходимо следить за их рабочими диапазонами;
  • регулярная или плановая калибровка для обеспечения стабильной точности датчиков, особенно в ответственных задачах;
  • защита датчиков от внешних воздействий — пыли, влаги и прочих негативных факторов окружающей среды, способных нарушить их работоспособность или снизить точность показаний.

Обратная связь

Заполните поля формы и свяжемся с Вами
в ближайшее время

Отправляя форму, Вы соглашаетесь с  «Политикой конфиденциальности»
Поля, отмеченные *, обязательны для заполнения
Товар добавлен в корзину

Оформить заказ
Обратная связь
closed




Поля, отмеченные *, обязательны для заполнения

Отправляя форму, Вы соглашаетесь с «Политикой конфиденциальности»

Выберите город