霍尔传感器原理、典型应用及与Arduino的接口

霍尔传感器原理、典型应用及与Arduino的接口

图1. 霍尔传感器原理

线性霍尔传感器

线性霍尔传感器可将一次大电流变换为二次微小电压信号。以电流传感器ACS712为例，该器件主要由靠近芯片表面的铜制的电流通路和精确的低偏置线性霍尔传感器电路等组成，能输出与检测的交流或直流电流成比例的电压。被测电流流经的通路(引脚1和2，3和4之间的电路)的内电阻通常是1.2mΩ，具有较低的功耗。被测电流通路与传感器引脚(引脚5～8)的绝缘电压>2.1kVRMS，几乎是绝缘的。流经铜制电流通路的电流所产生的磁场，能够被片内的霍尔IC感应并将其转化为成比例的电压。

图2. ACS712线性霍尔传感器功能图

图3. ACS712线性霍尔传感器典型应用

开关型霍尔传感器

开关型霍尔传感器(Hall Effect Switch Sensor)由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量，具有无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高。

图4. A3144霍尔开关传感器内部结构

图5. A3144霍尔效应传感器应用电路

霍尔传感器与Arduino UNO的接口不复杂。其中，但注意模拟输出的线性霍尔传感器需要独立供电，不能从Arduino UNO获得电力。同时，要将信号引脚与Arduino的模拟引脚(一般选择A0)连接。

图6. 开关型(左)及线性霍尔传感器(右)与Arduino UNO接口对比

数字输出的开关型霍尔传感器用来检测状态，只要将信号引脚与Arduino任意数字引脚连接，传感器就可以读数了。

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