单极性、双极性、线性霍尔控制LED
霍尔传感器简介
这里虽然说是霍尔传感器但是实际只是对其中一小部分的霍尔进行一个简单的介绍,霍尔传感器有很多,本文主要指小型的芯片封装的可以将检测的磁场转换为电信号进行输出的传感器
当其检测到指定磁场
出现在其附近时会输出一种状态
,磁场消失或者达不到触发条件
时输出另一种状态
,这个是本人对霍尔传感器简单的总结。下面为几款霍尔传感器图片
AH3144单极性霍尔
41F双极性霍尔
3503 线性霍尔
可以看到霍尔外观基本都差不多,直插封装的这种类型比较常见,贴片的话SOT-23的比较常见到,区别只是在于丝印
上的不同
霍尔传感器的类型
经过不停地发展,霍尔传感器的功能也出现了分化,并非单一的一种类型或固定只有一种功能,本文进行说明的霍尔按功能上进行分类的话可以分为单极性霍尔
、双极性霍尔
、线性霍尔
,也是特意挑出来进行对比的,其实也还有其他一些类型的霍尔,主要是近期咨询这几款区别的朋友比较多
单极性霍尔
这里的单极性霍尔以AH3144
作为示例,当使用磁铁的S极
靠近丝印面
或者磁铁的N极靠近丝印面的反面时传感器OUT端口输出低电平
,否则输出状态为开漏状态
(意味着要输出高电平需要上拉)
双极性霍尔
典型的41F
型霍尔即为双极性锁存型霍尔
,磁铁的S极
与N极
均可触发,锁存特点即触发一次
之后会持续保持当前的状态
,直到下一次用磁铁另一极触发才会状态反转,41F默认为低电平状态
线性霍尔
以线性霍尔器件CS3503作为示例,磁铁的S极
靠近传感器丝印面
时电压增大
,反之N极
靠近时电压减小
,幅度取决于工作电压以及磁场的大小
霍尔测试电路
单极性霍尔测试电路
由于单极性霍尔的特性是当磁铁S极靠近时输出低电平
,因此我们可以在输出端口上拉一个LED灯
,平时是灯灭状态,当磁铁的S极靠近
时OUT端输出低电平LED两端产生压差,灯亮
,磁铁拿开灯灭
(值得注意的是N极在丝印面触发无效),磁铁N极在反面触发
与S极在正面触发效果相同
电路图如下所示:
双极性锁存霍尔测试电路
双极性锁存霍尔的引脚特性与单极性的基本一致,部分特殊的可以参照对应的霍尔传感器手册,功能上是不会有太大变化的
相较于单极性霍尔,双极性可以使用磁铁S极
在41F丝印面触发
此时OUT输出低电平灯亮
,磁铁拿开之后灯仍然会保持亮
的状态
此时转换磁铁另一极N极靠近
41F丝印面同样可以触发,效果相反
此时OUT输出开漏状态
,灯灭
,磁铁拿开后仍然保持灯灭
的状态,直到再拿磁铁S极触发才会保持灯灭
电路图如下所示:
测试电路与AH3144单极霍尔使用电路完全一致,区别仅在于最终达到的效果不同
线性霍尔测试电路
由于线性霍尔的特性是电压值的变化
,此时再去用上面的电路LED灯观察的话将不再合适,此时只需给线性霍尔CS3503供好电,用万用表测量OUT端输出的电压大小
即可
用磁铁S极靠近丝印面
可观察到OUT端输出电压增大
,增加到多大取决于磁铁的强度以及靠近的距离,距离越近电压越高
反之用磁铁的N极靠近丝印面
可观察到OUT端输出电压减小
,减小的幅度同样取决于磁铁的强度以及靠近的距离,距离越近电压越低
默认无磁铁情况下传感器输出电压会介于0V到VCC之间,具体的值取决于使用环境以及VCC电压大小,反面触发与丝印面面触发效果相反
测试电路如下:
总结
以上总结三种类型霍尔传感器的功能,特点以及测试电路,纯属个人见解欢迎各位大佬指正,感兴趣的小伙伴也可以在下方留言互相交流学习!