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用于模拟电器应用的两种霍尔效应传感器资料下载
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2021-04-24
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作者： Littelfuse
寻找驱动高效、可靠的电器设计的数字和模拟传感器
能源效率和便利性的需求正在推动传感器技术在家电/白色家电市场中的应用。在这个行业领域，传感器被用于检测和控制温度、位置、接近度、液位和速度。随着电器设计中集成了越来越多的传感器，而且消费者要求更高的精确性、可靠性和效率，因此，工程师必须找到能够实现这些目标的先进的传感解决方案。
当现成的传感解决方案不能满足白色家电应用的独特要求时，设计工程师必须选用定制的传感器。为了找到适合某种电器设计的最佳定制传感器，工程师应考虑整个磁路以及该应用的环境、机械、电和磁参数。在了解所有关键因素之后，工程师可以就采用强大的传感技术的定制磁路设计进行推荐。
本文将讨论如何为采用磁传感技术的电器设计选择数字和模拟传感器。除了对霍尔效应传感器和舌簧开关的优点进行说明和描述之外，本文还将列举采用这些传感器的电器设计实例。
提供卓越精确性和稳定性的模拟传感器
模拟传感应用允许最终用户收集磁体位置的即时反馈。模拟霍尔效应传感器可以在大小电器中提供高精确度、高分辨率的比例输出信号。不同于机械式开关的是，这些传感器能够隐藏设计在电器外壳内，增加了电器的外观美感。由于模拟霍尔效应器件采用的是非接触式磁传感，因此不会出现杠杆臂或按钮技术常见的机械磨损。
近来在模拟霍尔效应技术上的设计进步使霍尔效应芯片能够测量磁通场的角度，而不是传统上的幅度。这种改进使得它更不容易受温度变化的影响，使传感器能够在较大的温度范围内提供更为稳定的模拟输出信号。
以下部分是可以选择用于模拟电器应用的两种霍尔效应传感器的详细介绍：
旋转霍尔效应传感器
这种基于半导体的传感器将霍尔效应传感元件与电子电路相结合，提供了对应旋转磁场变化的模拟输出信号。
旋转霍尔效应传感器提供了两种输出选择：模拟或脉冲宽度调制（PWM）。工程师可以对传感器进行编程以将具体的输出电压或 PWM 输出值与精确的旋转度关联起来。在多达 360 度的旋转角度内有多个编程点可用。每个编程点代表了对应于磁场给定角度的电压或 PWM 输出值。由此产生相对于旋转角度的比例输出信号。
优点：
与机械旋转式或电阻膜旋转器件不同，这种旋转霍尔效应传感器不会产生机械磨损或变化的电阻值。此外，在高达 105°C的正常工作温度上具有非常稳定的表现。精度在 0-360 度旋转上具有 0.5 V–4.5 VDC 输出或 10-90% PWM 占空比。
电器应用：
旋转霍尔效应传感器可用于检测洗衣机、干衣机、炉子/炉灶和搅拌机的旋钮位置。针对喜欢机械式旋钮的止动/咔哒声和感觉的消费者，设计工程师可以在封装非接触式旋转霍尔效应传感器的外部包装上增加这些机械特点。因此，最终用户能够在享受霍尔效应传感器带来的高可靠性的同时获得机械式体验。
图1：洗衣机或干衣机旋钮中所用的旋转霍尔效应传感器
线性霍尔效应传感器
与测量旋转的旋转霍尔效应传感器不同，线性霍尔效应传感器测量的是磁场的线性运动。这种霍尔效应传感器是可编程的，从而使设定的输出电压与给定的行程距离成比例。其输出选项与旋转霍尔效应传感器相同。这种传感器测量磁致动器的线性运动和相对通量角，单个霍尔效应芯片最高可达 30 毫米行程距离。由此产生相对于传感器精确运动的比例输出信号。
优点：
在对输出电压（或 PWM 值）进行编程以与致动磁体的相对磁场值相对应之前，考虑到来自附近的所有磁场影响，传感器和致动器可以放置在应用内的最终安装位置上。由于磁场的任何分流、机械公差或堆叠公差都将被纳入到编程环境中，使得工程师能够对应用的输出进行优化。
电器应用：
线性霍尔效应传感器通常被用来在冰箱制冰机、洗碗机、洗衣机和咖啡机中监测液位。
本文转载自
(mbbeetchina)
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