從汽車變速桿到筆記本電腦！當(dāng)我們聊霍爾開關(guān)時(shí),我們到底在聊啥?

霍爾效應(yīng)是1879年由埃德溫·霍爾（Edwin Hall）發(fā)現(xiàn)的，這距離電子發(fā)現(xiàn)足足有20年之久，電子是在1897年由劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫·約翰·湯姆森在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)的。但實(shí)質(zhì)上霍爾效應(yīng)與電子運(yùn)動(dòng)相關(guān)，所以，當(dāng)時(shí)，沒(méi)有人真正知道如何解釋這種現(xiàn)象。

霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者埃德溫·霍爾（Edwin Hall）

　　如今，霍爾效應(yīng)已廣泛用于各種電氣系統(tǒng)中，通常以霍爾效應(yīng)傳感器的形式使用。今天我們將研究一種特定類型的霍爾效應(yīng)傳感器：?jiǎn)螛O霍爾效應(yīng)傳感器。

　　單極霍爾效應(yīng)傳感器，也稱為單極開關(guān)，可作為各種接近感應(yīng)設(shè)備（從變速桿到筆記本電腦的屏幕）。

　　什么是霍爾效應(yīng)？

　　我們對(duì)單極霍爾效應(yīng)傳感器的討論首先需要我們了解霍爾效應(yīng)的核心?；魻栃?yīng)是當(dāng)暴露于磁場(chǎng)中時(shí)導(dǎo)電材料兩側(cè)之間的電勢(shì)差。

　霍爾效應(yīng)的視覺描繪

　　當(dāng)電子流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，它們沿直線移動(dòng)?，F(xiàn)在，如果將該導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，則電子會(huì)在洛倫茲力的作用下偏離其直線。電子的這種不均勻的空間分布導(dǎo)致在導(dǎo)體中形成電勢(shì)差。

　　出于多種原因，霍爾效應(yīng)傳感器利用了這種效應(yīng)來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)。

　　單極霍爾效應(yīng)傳感器的工作原理

　　單極霍爾效應(yīng)傳感器工作原理如下。

　　呈現(xiàn)出足夠強(qiáng)度（磁通密度）的正磁場(chǎng)（南極）的磁體將導(dǎo)致設(shè)備切換到導(dǎo)通狀態(tài)。一旦打開，單極IC將保持導(dǎo)通狀態(tài)，直到磁場(chǎng)消失并且IC恢復(fù)為截止?fàn)顟B(tài)為止。

單極開關(guān)操作區(qū)域與磁通密度的關(guān)系

　　這些開關(guān)的操作通常取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)方向和設(shè)備公差。在大多數(shù)單極開關(guān)中，磁場(chǎng)需要垂直指向封裝的表面。

磁場(chǎng)方向?qū)τ趩螛O開關(guān)的操作很重要

　　單極霍爾效應(yīng)傳感器的應(yīng)用

　　單極霍爾效應(yīng)傳感器應(yīng)用在許多接近感應(yīng)設(shè)備中。

　　一個(gè)經(jīng)典示例應(yīng)用是車輛變速桿。當(dāng)駕駛員移動(dòng)操縱桿時(shí)，操縱桿底部的磁鐵也會(huì)移動(dòng)。當(dāng)它改變位置時(shí)，不同的傳感器會(huì)暴露在磁場(chǎng)中，并且它們的開關(guān)會(huì)打開。其他距離附近的其他設(shè)備均已關(guān)閉。以這種方式，駕駛員可以控制車輛的操作模式（即，行駛，停車，倒車，空檔）。

車輛變速桿中的單極霍爾效應(yīng)傳感器

　　其他應(yīng)用包括檢測(cè)筆記本電腦或滑動(dòng)智能手機(jī)的打開和關(guān)閉方向。

筆記本電腦中的單極霍爾效應(yīng)傳感器

　　還可用作小型靈活開關(guān)。

　　單極霍爾效應(yīng)傳感器是一種利用霍爾效應(yīng)作為開關(guān)的有用技術(shù)。這些設(shè)備通常在接近感應(yīng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，為設(shè)計(jì)人員提供了小型靈活的解決方案。

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