霍尔电流传感器原理(霍尔电磁流量计)

一、电流电磁流量计和磁流体发电机 霍尔元件有什么区别

电磁流量计是传感磁流应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的器原电动势来测量导电流体流量的一种仪器。

磁流体发电机，理霍量计是尔电根据霍尔效应，用导电流体，电流与磁场相对运动而发电的传感磁流一种设备。

霍尔元件，器原实现霍尔效应的理霍量计半导体材料。

霍尔效应：所谓霍尔效应，尔电是电流指磁场作用于载流金属导体、半导体中的传感磁流载流子时，产生横向电位差的器原物理现象。当电流垂直于外磁场通过导体时，理霍量计载流子发生偏转，尔电垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。

上图中的矩形块，就是霍尔元件。当然在实际应用时会有各种形状的变化，还会加上各种引线、放大电路等等；

如果让霍尔元件成为管道的一部分，带电的流体经过就形成电流，在磁场大小固定时霍尔电压就和流体的流速相关。有些电磁流量计就是用这个原理做成的。

如果让霍尔元件成为一个通道，带电的流体高速从中间通过，就成为发电机。产生的霍尔电压就是发电机产生的电压。

二、电磁流量计和磁流体发电机 ,霍尔元件有什么区别

电磁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。

流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律，即导体通过磁场，切割电磁线，产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的，分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。现在大多流量传感器采用低频方波励磁。

磁流体发电，是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去，利用磁场对带电的流体产生的作用，从而发出电来。

最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中，加入易电离的钾盐或钠盐，使起部分电离后，经喷管加速产生高达摄氏3000度、速度达到1000米／秒的高温高速导电气体，最后产生电流。

磁流体发电中的带电流体，它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下，这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈，有些电子甚至可以脱离原子核的束缚，结果，这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物，这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面，等离子体中带有正、负电荷的高速粒子，在磁场中受到洛伦兹力的作用，分别向两极偏移，于是在两极之间产生电压，用导线将电压接入电路中就可以使用了。

由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。

若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I，元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度，则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。

利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。

如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。

三、常用的空气流量计有哪几种

1、叶片式空气流量计

空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大，响应较慢且体积较大

2、卡门旋涡式空气流量计

利用气流绕过一个锥状物时会在下游产生两列旋涡，而旋涡频率与进气流量有函数关系，通过光学或超声方法检测旋涡频率来确定空气流量的仪器。

3、光学式卡门旋涡空气流量计

在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。

4、热膜式空气流量计

该流量计采用等温热线的方式。热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。

空气流量计使用注意

注意流量计的正确安装，尽可能满足流量计的直管道的要求，尽可能采用水平方式安装，注意流量计的内径要和管道的内径对应起来，法兰螺拴要全部收紧，不能有滴漏现象，注意仪表接线要正确，如果是在露天下还要采取防雨防晒措施对压缩空气流量计进行保护。

并非每一台空气流量计都安装在振动大的场所。但是安装在压缩厂房和鼓风机房的空气流量计都得考虑振动问题。这种振动主要来自压缩机和鼓风机，机器的振动通过空气管道或风管可以传到很远的地方。

四、霍尔元件的常用型号

单极霍尔开关电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（mA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装

形式典型应用 HAL202 4-20 3.5 180 60-40-85 TO-92S位置检测、转速检测 HAL3134 4.5-24 10 110 20-40-150 TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等 HAL3144E 3.8-30 4 250 230-40-85 TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等 HAL44E 3.5-24 5 80-160 30-110-40-125 SOT-23马达、无触点开关 HAL131 3.8-30 3.2 45 40-40-125 TO-92S霍尔接近开关传感器、转速探测 HAL43A 3.8-30 3.2 180 50-40-150 TO-92S速度和RPM传感器、转速计等 HAL43F 3.8-30 4.0 200 170-40-150 TO-92S速度和RPM传感器、转速计等 HAL58 3.5-24 2.5 180 137-40-150 SOT-23马达、无触点开关 HAL543 3.5-24 5 160 110-40-150 SOT-89B无触点开关、位置检测、转速计 AH3144E 4.5-24 10 110 20-40-85 TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等 AH3144L 4.5-24 10 110 20-40-150 TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等 AH543 4.5-24 10 200 30-40-150 SOT-89无触点开关、位置检测、转速计 A1101E3.8-247.530—17510—145-40—85TO-92无触点开关、位置检测、转速计 A1104E3.8-247.5205—355150—300-40—85TO-92无触点开关 EW-4504.5-18820050-20-115SOT-23单极开关应用EW-5504.5-18820050-20-115TO-92电机应用双极锁存型霍尔电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（mA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装形式典型应用 HAL41F 3.8-30 4 120 120-40-150 TO-92S直流无刷电机、转速检测 EW-5124.5-18860-60-30-115TO-92水流量计、热水器、无刷电机 EW-7322.2-18860-60-30-115TO-92水流量计、热水器、无刷电机 U183.5-24595-95-40-125TO-92水流量计、汽车里程表、无刷电机 SS40AF4.5-2410110-45-40-150TO-92直流无刷电机、转速检测 HAL732 2.5-24 2.5 18-18-40-150 SOT-23高灵敏无触点开关、无刷电机 HAL1881 2.4-24 2.5 30-30-40-150 SOT-23高灵敏无触点开关、无刷电机 HAL513 3.5-30 4 70-70-40-150 SOT-89高灵敏无触点开关、无刷电机 AH512 4.5-24 10 60-60-40-125 TO-92高灵敏无触点开关、无刷电机微功耗全极性霍尔开关电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（MA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装形式典型应用 A32122.5-3.511-5510-1-40—85SOT-23

TO-92低功耗数码产品如：手机 YS49132.4- 5.5-1-4.55042-45—150SOT-23TO-92移动电话笔记本电脑便携电子设备等YS92482.5-5.565520-40—85SOT-23TO-92移动电话笔记本电脑便携电子设备等HAL13S2.4-5.5 0.009 55 25-40-85 SOT-23低功耗数码产品如：手机 HAL148 2.4-5.5 0.005 45 32-40-125 TO-92S低功耗数码产品如：电筒 HAL148L 1.8-3.5 0.005 45 32-40-125 SOT-23玩具线性霍尔型号工作电压VDD（V）磁场范围GS输出电压VOT（V）灵敏度S mv/G工作温度TA(℃)封装形式典型应用 HW302B0.5-2+/-500小122大2043.2-5.9 at 1V-40-110DIP-4电流传感器HW302C10+/-750小55大751.3 at 6V-40-125DIP-4电流传感器、磁场检测HAL95A 4.5-10.5+/-670 0.5-4.5 3.125-40-150 TO-92S角度探测如：汽车油门 HAL49E 3.0-6.5+/-100 0.8-4.25 1.4-40-100 TO-92S角度测量如：电动车转把

参考资料:水流流量计