霍爾集成電路可分為開關型和線性型兩大類。
1、霍爾開關集成傳感器
它能感知一切與磁信息有關的物理量,并以開關形式輸出。
它主要由穩(wěn)壓電源、霍爾組件、放大器、整形電路、輸出電路5部分組成,如圖1所示。
圖1 霍爾開關集成傳感器內部結構框圖
當放大后的電壓uo大于施密特觸發(fā)器“開啟”閾值電壓時,施密特整形電路翻轉,輸出高電平,使v導通,這種狀態(tài)我們稱之為開狀態(tài)。當磁場減弱時,霍爾元件輸出的uo很小,經放大器放大后其值仍然小于施密特整形電路的“關閉”閾值電壓,施密特整形電路再次翻轉,輸出低電平,使v截止,這種狀態(tài)稱為關狀態(tài)。
圖2霍爾開關集成傳感器的工作特性 霍爾開關集成傳感器的工作特性如圖2所示。從工作曲線上看,工作特性有一定的磁滯,這對開關動作的可靠性是非常有利的。圖中的bop為工作點“開”的磁感應強度,brp為釋放點“關”的磁感應強度。當外加磁感應強度高于bop時,輸出電平由高變低,傳感器處于開狀態(tài)。當外加磁感應強度低于brp時,輸出電平由低變高,傳感器處于關狀態(tài)。
2、 霍爾線性傳感器
霍爾線性傳感器的輸出電壓與外加磁場強度呈線性比例關系。這類傳感器一般由霍爾元件和放大器組成,如圖3所示。較典型的線性型霍爾器件如ugn3501等。
圖3 霍爾線性傳感器電路結構圖
圖4 輸出特性曲線
圖4顯示出了具有雙端差動輸出特性的線性霍爾器件的輸出特性曲線。當磁場為零時,它的輸出電壓等于零;當感受的磁場為正向(磁鋼的s極對準霍爾器件的正面)時, 輸出為正;磁場反向時,輸出為負。