全面認知·開關(guān)式霍爾IC

霍爾IC是一種能夠進行高/低電平數(shù)字信號輸出的傳感器，檢測磁場強度的霍爾IC被稱為開關(guān)式霍爾IC。本章將介紹開關(guān)式霍爾IC的應(yīng)用實例。

開關(guān)式霍爾IC

特征

開關(guān)式霍爾IC根據(jù)檢測的磁場分為三種類型：單極、雙極和雙極（雙輸出）（請參閱《全面認知·霍爾IC》，基本都是根據(jù)外加磁場的強度來執(zhí)行開、關(guān)動作。基于此種產(chǎn)品特性，霍爾IC適用于檢測是否存在磁鐵、是否有磁鐵靠近和通過等應(yīng)用場景。

典型應(yīng)用實例

位置檢測傳感器

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

沒有機械觸點，不會產(chǎn)生磨損，使用壽命比機械開關(guān)長。

與光學(xué)開關(guān)相比，霍爾IC在有灰塵和污垢堆積的環(huán)境下也能進行磁場檢測。

無論有無磁鐵，均可進行非接觸式工作，可實現(xiàn)防水設(shè)計且維護方便。

接下來將簡單介紹滾珠絲杠：

滾珠絲杠是通過安裝在馬達上的螺旋軸旋轉(zhuǎn)，螺母前后運動，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的裝置。馬達上安裝的編碼器可以精確測量螺母的移動距離，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備中。通過檢測螺母的原點，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，通過搭載終點檢測功能，可以在實際發(fā)生故障或老化的情況下，防止螺母超限發(fā)生碰撞。

滾珠絲杠位置檢測傳感器的主要部件包括馬達、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檢測(1)和終點檢測(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

在螺母側(cè)安裝磁鐵，在固定臺側(cè)安裝兩顆霍爾IC，設(shè)置為起點和終點位置。

當螺母處于原點位置（(1)），霍爾IC A上施加的磁場超過Bop，輸出信號為低電平，以此可以確定原點位置（圖 1b）。

當螺旋軸的旋轉(zhuǎn)將螺母移動到終點位置時（(2)），霍爾IC B上施加的磁場超過Bop，輸出信號為低電平（圖 1c）。

在工業(yè)設(shè)備中，需要進行高精度的位置檢測和高速運行的應(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。

燃油表和液位計傳感器

燃油表和液位計傳感器是一種用于提示液體燃料或蓄水箱的余量是否達到預(yù)設(shè)值的傳感器。因為是機械非接觸式，電路能設(shè)置在儲罐的外部，所以也適用于檢測可燃性液體，常被用于檢測儲罐的上限（滿）或下限（空）液位。還可以將霍爾IC排列成陣列狀，實現(xiàn)液位的分段檢測。

以下是液位下限位置檢測的示例。液位計傳感器的主要構(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置于要檢測的液面高度處（見圖2a中的(1)）。

當儲罐中有足夠的液體時，磁鐵和霍爾IC之間的距離很遠，磁場小，霍爾IC輸出為高電平。隨著時間的推移，液體逐漸減少，磁鐵下降到霍爾IC的位置，施加在霍爾IC上的磁場超過Bop，霍爾IC的輸出變?yōu)榈碗娖剑▓D2b）。

利用輸出信號的變化，檢測液體余量。

圖2a 液位檢測示例

圖2b 霍爾IC工作示意圖

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