當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時(shí)，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢U，其表達(dá)式為U=Kk·I·B/d。
原理簡介
其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過的電流，B為外加磁場(洛倫茲力Lorrentz)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d是薄片的厚度。
由此可見，霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系?；魻栭_關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號，同時(shí)又具備工業(yè)場合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。
霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B 來表征的，當(dāng)B 值達(dá)到一定的程度(如B1)時(shí)，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型，雙極性、雙信號輸出之分。
霍爾開關(guān)具有無觸點(diǎn)、低功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作?；魻栭_關(guān)可應(yīng)用于接近開關(guān)，壓力開關(guān)，里程表等，作為一種新型的電器配件。
折疊編輯本段分類
1、單極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
單極霍爾效應(yīng)開關(guān)具有磁性工作閾值 (Bop)。如果霍爾單元承受的磁通密度大于工作閾值，那么輸出晶體管將開啟;當(dāng)磁通密度降至低于工作閾值 (Brp) 時(shí)，晶體管會關(guān)閉。滯后 (Bhys) 是兩個(gè)閾值 (Bop-Brp) 之間的差額。即使存在外部機(jī)械振動及電氣噪音，此內(nèi)置滯后頁可實(shí)現(xiàn)輸出的凈切換。單極霍爾效應(yīng)的數(shù)字輸出可適應(yīng)各種邏輯系統(tǒng)。這些器件非常適合與簡單的磁棒或磁桿一同使用。單極性霍爾開關(guān)它的正反面會各指定一個(gè)磁極感應(yīng)才會有作用，在具體應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)該注意磁鐵的磁極的安裝，反了就會造成單極性不感應(yīng)輸出。
2、雙極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
雙極性霍爾具體又分雙極性不帶鎖存型霍爾開關(guān)和雙極性鎖存型霍爾開關(guān)。
雙極霍爾效應(yīng)開關(guān)通常在南極磁場強(qiáng)度足夠的情況下打開，并在北極磁場強(qiáng)度足夠的情況下關(guān)閉，但如果磁場被移除，則是隨機(jī)輸出，有可能是打開，也有可能是關(guān)閉。雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)通常在南極磁場強(qiáng)度足夠的情況下打開，并在北極磁場強(qiáng)度足夠的情況下關(guān)閉，但如果磁場被移除，不會更改輸出狀態(tài)。這些霍爾效應(yīng)開關(guān)可使用南北交變磁場、多極環(huán)磁鐵進(jìn)行磁驅(qū)動。
3、雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
當(dāng)置于n極(或s極)時(shí)開啟，磁場移除后繼續(xù)保持開啟;而只有當(dāng)置于s極(或n極)時(shí)才會關(guān)閉，磁場移除后繼續(xù)保持其開啟或關(guān)閉狀態(tài)，直到下次磁場改變。這種保持上次狀態(tài)的特性即鎖存特性，這種類型的霍爾效益開關(guān)即雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)。
4、全極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
與其他霍爾效應(yīng)開關(guān)不同，只要存在強(qiáng)度足夠大的北極或南極磁場，這些器件就能打開;而在沒有磁場的時(shí)候，輸出會關(guān)閉。
5、線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC(模擬輸出)
線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC 的電壓輸出會精確跟蹤磁通密度的變化。在靜態(tài)(無磁場)時(shí)，從理論上講，輸出應(yīng)等于在工作電壓及工作溫度范圍內(nèi)的電源電壓的一半。增加南極磁場將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。相反，增加北極磁場將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。這些部件可測量電流的角、接近性、運(yùn)動及磁通量。它們能夠以磁力驅(qū)動的方式反映機(jī)械事件。
6、微功耗型霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)
隨著手機(jī)、筆記本電腦、DV等便攜式設(shè)備的普及，對霍爾IC的功耗提出要求，由此產(chǎn)生了一大類新的霍爾IC。它是數(shù)字霍爾IC按功耗單獨(dú)分出的一類，其內(nèi)部采用休眠機(jī)制降低功耗，平均功耗可以達(dá)到uA級。它也可按功能分為單級型霍爾IC、鎖定型霍爾IC、和全級霍爾IC三類。這類一般用于電池長期供電的系統(tǒng)。
折疊編輯本段主要參數(shù)
單極霍爾開關(guān)電路
型號
工作電壓VDD(V)
工作電流IDD(MA)
工作點(diǎn)Bop(GS)
釋放點(diǎn)Brp(GS)
工作溫度TA(℃)
封裝形式
典型應(yīng)用
HAL202
4-20
3.5
180
60
-40-85
TO-92S
位置檢測、轉(zhuǎn)速檢測
HAL3134
4.5-24
10
110
20
-40-150
TO-92S
舞臺燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等
HAL3144E
3.8-30
4
250
230
-40-85
TO-92S
舞臺燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等
HAL44E
3.5-24
5
80-160
30-110
-40-125
SOT-23
馬達(dá)、無觸點(diǎn)開關(guān)
HAL131
3.8-30
3.2
45
40
-40-125
TO-92S
霍爾接近開關(guān)傳感器、轉(zhuǎn)速探測
HAL43A
3.8-30
3.2
180
50
-40-150
TO-92S
速度和RPM傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)等
HAL43F
3.8-30
4.0
200
170
-40-150
TO-92S
速度和RPM傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)等
HAL58
3.5-24
2.5
180
137
-40-150
SOT-23
馬達(dá)、無觸點(diǎn)開關(guān)
HAL543
3.5-24
5
160
110
-40-150
SOT-89B
無觸點(diǎn)開關(guān)、位置檢測、轉(zhuǎn)速計(jì)
AH3144E
4.5-24
10
110
20
-40-85
TO-92S
舞臺燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等
AH3144L
4.5-24
10
110
20
-40-150
TO-92S
舞臺燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等
AH543
4.5-24
10
200
30
-40-150
SOT-89
無觸點(diǎn)開關(guān)、位置檢測、轉(zhuǎn)速計(jì)
YH1621
3.5-18
10
45
30
-40-150
SOT-23
無觸點(diǎn)開關(guān)，位置檢測
YH1631
3.5-18
10
45
30
-40-150
SOT-23
轉(zhuǎn)速傳感，位置傳感
ES580 2.5-24 2.5 50 35 -40-150 TO92,SOT23
高靈敏度
ES581 2.5-24 2.5 70 40 -40-150 TO92,SOT23
高靈敏度
ES582 2.5-24 2.5 120 90 -40-150 TO92,SOT23 中靈敏度
ES583
2.5-24 2.5 180 150 -40-150 TO92,SOT23 低靈敏度
ES572 2.5-24 2.5 -120 -90 -40-150 -40-150 反極性的(N極敏感)[1]
雙極鎖存型霍爾電路
型號
工作電壓VDD(V)
工作電流IDD(MA)
工作點(diǎn)Bop(GS)
釋放點(diǎn)Brp(GS)
工作溫度TA(℃)
封裝形式
典型應(yīng)用
HAL41F
3.8-30
4
120
120
-40-150
TO-92S
直流無刷電機(jī)、轉(zhuǎn)速檢測
HAL732
2.5-24
2.5
18
-18
-40-150
SOT-23
高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)
HAL1881
2.4-24
2.5
30
-30
-40-150
SOT-23
高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)
HAL513
3.5-30
4
70
-70
-40-150
SOT-89
高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)
AH512
4.5-24
10
60
-60
-40-125
TO-92
高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)
YH1601
3.5-18
10
30
-30
-40-150
SOT-23
無刷電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感
YH1602
3.5-18
10
30
-30
-40-150
SOT-23
無刷電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感
ES1881 2.5-24 2.5 30 -30 -40-150 TO92,SOT23 低壓、高靈敏度
ES2881 2.5-24 2.5 15 -15 -40-150 TO92,SOT23 超高靈敏度，低壓
ES41 4.0-24 5 45 -45 -40-150
TO92
5000V ESD
ES732 2.5-24 2.5 30 -30 -40-150 TO92,SOT23 內(nèi)置輸出上拉電阻
全極性高頻率霍爾開關(guān)(0-30KHz)
型號
工作電壓VDD(V)
工作電流IDD(MA)
工作點(diǎn)Bop(GS)
釋放點(diǎn)Brp(GS)
工作溫度TA(℃)
封裝形式
典型應(yīng)用
HAL145
2.5-24
1.1
45
32
-40-125
TO-92S SOT-23
高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)
ES245 2.5-24 2 ±40 ±25
-40-125
TO92,SOT23 高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)，交流限流開關(guān)
微功耗霍爾開關(guān)電路
型號
工作電壓VDD(V)
工作電流IDD(MA)
工作點(diǎn)Bop(GS)
釋放點(diǎn)Brp(GS)
工作溫度TA(℃)
封裝形式
典型應(yīng)用
HAL13S
2.4-5.5
0.009
55
25
-40-85
SOT-23
全極性，低功耗數(shù)碼產(chǎn)品 如:手機(jī)
HAL148
2.4-5.5
0.005
45
32
-40-125
TO-92S
全極性，低功耗數(shù)碼產(chǎn)品 如:電筒
HAL148L
1.8-3.5
0.005
45
32
-40-125
SOT-23
全極性，玩具
ES248 2.5-5.5 0.005 ±35 ±17
-40-125
TO92,SOT23 全極，手機(jī)、玩具等
ES247 2.5-5.5 0.005 ±35 ±17
-40-125
TO92,SOT23 全極性，CMOS推挽輸出
ES242 2.5-5.5 0.045 20 -20
-40-125
TO92,SOT23 低功耗鎖存
ES246 2.5-5.5 0.005 30 -30
-40-125
TO92,SOT23 微功耗鎖存[2]
ES821 2.5-5.5 0.005 ±35 ±17
-40-125
SOT23-5 磁極檢測，可區(qū)分N、S極
線性霍爾
型號
工作電壓VDD(V)
磁場范圍GS
輸出電壓VOT(V)
靈敏度S mv/G
工作溫度TA(℃)
封裝形式
典型應(yīng)用
HAL95A
4.5-10.5
+/-670
0.5-4.5
3.125
-40-150
TO-92S
角度探測 如:汽車油門
HAL49E
3.0-6.5
+/-100
0.8-4.25
1.4
-40-100
TO-92S
角度測量 如:電動車轉(zhuǎn)把
ES495 4.5-12 ±700 0.2-4.8 3.2 -40-150 TO92S,SOT89 調(diào)速控制
霍爾齒輪傳感器
型號
工作電壓VDD(V)
有效磁場Bbias(GS)
有效工作頻率
回差Bhy(GS)
工作溫度TA(℃)
封裝形式
典型應(yīng)用
HAL1800
3.8-30
+/-1500
15KHZ
10-100
-40-150
TO-95
傳感器 如:齒輪測速……
按
ES817
3.8-30
±1500
15KHZ
10-100
-40-150
TO-95
8000V ESD MLX90217