S-5716系列 霍尔IC

霍尔元件分类及其特性

二：霍尔传感器 由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。 霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如下图所示，是其中一种型号的 外形图 三：霍尔传感器的分类 霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种: 1.线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组 成，它输出模拟量。 2.开关型霍尔传感器由稳压器、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。

配合差分放大器使用霍尔元件产生的电势差很小，一般在毫伏量级，所以在使用时要进行一定的放大处理（如下图） 配合触发器用在上述电路的基础上，再添加一个施密特触发器用作阈值检测，则可以使霍尔器件输出数字信号,结构图如下： 集成场效应管在上述电路的基础上添加一个场效应管，可以

增强霍尔开关的驱动能力（可以直接驱动LED、继电器等） 四：霍尔传感器的特性 1.线性型霍尔传感器的特性 2.开关型霍尔传感器的特性 如图4所示，其中BOP为工 作点“开”的磁感应强度，BRP 为释放点“关”的磁感应强度当 外加的磁感应强度。超过动作点 Bop时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到动作点Bop以下时，传感器输出电平不变，一直要降到释放点BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bop 与BRP之间的滞后使开关动作更为可靠。

A3144是开关霍尔传感器 五：开关型霍尔传感器 开关型霍尔传感器主要用于测转数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知器、报警器、自动控制电路等。 1．测转速或转数 如图所示，在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数（计数器），若接入频率计，便可测出转速。

霍尔元件技术指标参考

霍尔元件技术指标 1相关参数 1.1封装形式 TO-92（三脚插片），SOT-23（三脚贴片）。还有SIP-4（四脚插片），SOT-143 （四脚贴片）和SOT-89（四脚贴片） 1.2电源 有3.5~24V ，2.5~3.5V ，2.5~5V 1.3灵敏度Kh 数量级在C m /103 3 ，且数值越大灵敏度越高 1.4霍尔电势温度α α越小，设备精确度越大（必要时可以增加温度补偿电路） 1.5额定控制电流 c I 一般在几mA~几十mA ，尺寸越大其值越大（尺寸大的可达几百mA ） 1.6型号 开关型的、线性的、单极性的、双极性的。双极开关霍尔元件：177A 、177B 、 177C 单极霍尔开关元件：AH175、732、1881、S41、SH12AF 、3144、44E 、3021、137、AH137、AH284线性霍尔元件：3503、S496B 、49E 锁定霍尔元件：ATS175、AH173、SS413A 、3172、3075互补双输出开关霍尔元件：276A 、276B 、276C 、277A 、277B 、277C 信号霍尔元件：211A 、211B 、211C 微功耗霍尔元件：TEL4913、TP4913、A3212、A3211。（具体霍尔开关元件见附录） 1.7输入电阻和输出电阻 一般在几Ω到几百Ω，且输入电阻要大于输出电阻 1.8外接上拉电阻 一般大于1K Ω。对一般TTL 电路，由于其高电平电压较低，用于 驱动CMOS 电路时，增加上拉电阻，可以提高其高电平的电压。常用的阻值是4.7k 或10k 。上拉电阻的是接在1脚电源Vcc 和3脚信号输出Vout 之间。 1.9功能分类 按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 。前者 输出模拟量，后者输出数字量。都是输出高电平脉冲信号,不同的是开关型相当于到GS 设定值时电平反转；线性的可能是电压逐渐变化,到一定时使后处理电路输出反电平。一般建议用线性的,开关型常因为温度等原因使得设定值漂移,导致灵敏度下降。 1.10霍尔工作点 霍尔的工作点一般在：单极开关60到200，双极锁定在100内（单位GS ）。 1.11霍尔工作频率 一般霍尔的工作频率在100KHZ 以上

优先编码器74LS148

优先编码器74LS148 有些单片机控制系统和数字电路中，无法对几个按钮的同时响应做出反映，如电梯控制系统在这种情况下就出出现错误，这是绝对不允许的于是就出现了74ls148优先编码器，先说一下他的基本原理.他允许同时输入两个以上编码信号。不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。 〈74ls148管脚功能〉〈74ls148引脚图〉 74ls148优先编码器管脚功能介绍:为16脚的集成芯片，电源是VCC(16) GND(8),I0—I7为输入信号，A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端，OE是使能输出端，GS 为片优先编码输出端。 〈74ls148逻辑图〉〈74ls148逻辑表达式〉 使能端OE(芯片是否启用)的逻辑方程： OE =I0·I1·I2·I3·I4·I5·67·IE 当OE输入IE=1时，禁止编码、输出(反码)：A2,A1,A0为全1。 当OE输入IE=0时，允许编码，在I0～I7输入中，输入I7优先级最高，其余依次为：

I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等级排列。 输入输出 EI I0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GS EO 1 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 x x x x x x x 0 0 0 0 0 1 0 x x x x x x 0 1 0 0 1 1 0 0 x x x x x 0 1 1 0 1 0 1 0 0 x x x x 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 x x x 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 x x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 x 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 <优先编码器74ls148功能表> 从以上的的功能表中可以得出，74ls148输入端优先级别的次序依次为I7，I6，…，I0 。当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端没有低电平输入时，输出端才输出相应该输入端的代码。例如：I5=0且I6=I7=1(I6、I7优先级别高于I5) 则此时输出代码010 (为(5)10=(101)2的反码)这就是优先编码器的工作原理。

霍尔传感器的分类、霍尔效应与霍尔传感器的应用

霍尔传感器的分类、霍尔效应与霍尔传感器的应用 霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，18551938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。 霍尔效应如图1所示，在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压， 它们之间的关系为。 式中d 为薄片的厚度，k称为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。上述效应称为霍尔效应，它是德国物理学家霍尔于1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。 霍尔传感器由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。 霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图2所示，是其中一种型号的外形图。霍尔传感器的分类霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。 （一）开关型霍尔传感器由稳压器、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。开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式，称为锁键型霍尔传感器。 （二）线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。 线性霍尔传感器又可分为开环式和闭环式。闭环式霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器。线

常用芯片引脚图

.v .. .. 常用芯片引脚 74LS00数据手册 74LS01数据手册 74LS02数据手册 74LS03数据手册 74LS04数据手册 74LS05数据手册 74LS06数据手册 74LS07数据手册 74LS08数据手册 74LS09数据手册 74LS10数据手册 74LS11数据手册

第2页 共8页 74LS12数据手册 74LS13数据手册 74LS14数据手册 74LS15数据手册 74LS16数据手册 74LS17数据手册 74LS19数据手册 74LS20数据手册 74LS21数据手册 74LS22数据手册 74LS23数据手册 74LS26数据手册 74LS27数据手册 74LS28数据手册

.v .. .. 74LS30数据手册 74LS32数据手册 74LS33数据手册 74LS37数据手册 74LS38数据手册 74LS40数据手册 74LS42数据手册 [1].要求0—15时，灭灯输入（BI ）必须开路或保持高电平，如果不要灭十进制数零，则动态灭灯输入（RBI ）必须开路或为高电平。 [2].将一低电平直接输入BI 端，则不管其他输入为何电平，所有的输出端均输出为低电平。 [3].当动态灭灯输入（RBI ）和A,B,C,D 输入为低电平而试灯输入为高电平时，所有输出端都为低电平并且动态灭灯输入（RBO ）处于第电平（响应条件）。 [4].]当灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO ）开朗路或保持高电平而试 灯输入为低电平时，所有各段输出均为高电平。 表中1=高电平，0=低电平。BI/RBO 是线与逻辑，作灭灯输入（BI ）或动态灭灯（RBO ）之用，或者兼为二者之用。

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例 1．霍尔元件的不等位电势差测定 0M I =（2）在坐标纸上作出不等位电势差与工作电流的关系曲线。 V /m V I s /mA 图1：不等位电势差与工作电流的关系曲线 2．励磁电流一定，霍尔元件灵敏度测定（仪器公差取数字仪表显示数据末位的5倍，如霍尔工作电流示值误差： 0.05S I m mA ?=；霍尔电压示值误差： 0.05H V m mV ?=； 励磁电流示值误差：0.005M I m A ?=） ⑴ 霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表： H S V I -500M I mA =0.25 0.28 －0.23 0.22 -0.29 0.26 0.50 0.56 -0.44 0.44 -0.56 0.50 0.75 0.85 -0.67 0.67 -0.85 0.76 1.00 1.12 -0.88 0.88 -1.12 1.00 1.25 1.41 -1.10 1.11 -1.41 1.26 1.50 1.69 -1.32 1.32 -1.68 1.50 1.75 1.97 -1.54 1.54 -1.96 1.75

2.00 2.25 -1.76 1.77 -2.24 2.01 2.25 2.54 -1.97 1.99 -2.52 2.26 2.50 2.82 -2.19 2.21 -2.80 2.51 2.75 3.10 -2.41 2.44 -3.08 2.76 3.00 3.39 -2.63 2.66 -3.36 3.01 ⑵ 利用逐差法计算霍尔元件灵敏度及其不确定度（0.683p =）。 H H H S S V V K I B I B ?= = ?? a ）利用逐差法计算H V ?的平均值及不确定度估算（该部分逐差法计算可用数据处理软 件的逐差法进行计算） 7182931041151261.750.26 1.49, 2.010.50 1.51,2.260.76 1.50, 2.51 1.00 1.51, 2.76 1.26 1.50, 3.01 1.50 1.51H H H H H H H H H H H H V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 1.50H V mV ?= 某次测量的标准偏差：0.0082H V S mV ?=，平均值的标准偏差： 0.0033H V S mV ?= 肖维涅系数 6 1.73n c c ==， 1.730.00820.014186H n V c S mV ?*=*= 根据肖维涅准则（坏值条件： *i H H H n V V c S ?-?>）检验无坏值出现。（注：如坏值 超过两个, 请说明后用作图法处理） H V ?不确定度估算： 1.110.00330.0037H A vp V u t S mV ?==?=, （0.683p =） 0.041B p u mV ==== （0.683p =） 0.041H V u mV ?=== 0.041 0.0271.50 H H V V H u E V ??= = =? b ）S I ?的不确定度估算（该部分计算也可用数据处理软件的逐差法进行计算） 1.50S I mA ?= 0.029S p u k mA I ?=== （0.683p =） 0.0290.0191.50 S S I I S u E I ===? （0.683p =） c ）磁感应强度B 及其不确定度的计算 螺线管参数：线圈匝数N=1800匝，有效长度2L ＝181mm ，等效半径R ＝21mm 1800 2181 N n L = = 匝/mm

霍尔元件

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U， 其表达式为 U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关，压力开关，里程表等，作为一种新型的电器配件。 霍尔开关的功能类似干簧管磁控开关，但是比它寿命长，响应快无磨损，而且安装时要注意磁铁的极性，磁铁极性装反无法工作。

内部原理图及输入/输出的转移特性 产品3：M12霍尔式接近开关（NPN三极管驱动输出）15元一个检测距离：1～10毫米 工作电压：3～28V直流 工作电流：小于5毫安 响应频率：5000HZ 输出驱动电流：100毫安，感性负载50毫安 温度范围：－25～70度 安装方式：埋入式

霍尔传感器的工作原理、分类及应用

霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基 霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。 一、霍尔效应霍尔元件霍尔传感器 霍尔效应 如图1所示，在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B 的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压， 它们之间的关系为。 式中d 为薄片的厚度，k称为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。上述效应称为霍尔效应，它是德国物理学家霍尔于1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。 （二）霍尔元件 根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、

体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。 （三）霍尔传感器 由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。 霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图2所示，是其中一种型号的外形图。 二、霍尔传感器的分类 霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。 （一）线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。（二）开关型霍尔传感器由稳压器、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。

第八章霍尔传感器

教师授课方案（首页） 授课班级09D电气1、电气2 授课日期 课节 2 课堂类型讲授 课题第八章霍尔传感器第一节霍尔元件的结构及工作原理第二节霍尔元件的特性参数第三节霍尔集成电路 第四节霍尔传感器的应用 教学目的与要求【知识目标】 1、了解霍尔传感器的工作原理 2、理解霍尔集成电路的特性掌握开关型的接线。 3、掌握霍尔传感器的应用。 【能力目标】培养学生理论分析及理论联系实际的能力。【职业目标】培养学生爱岗敬业的情感目标。 重点难点重点：开关型霍尔集成电路难点：开关型霍尔集成电路 教具教学辅助活动教具：霍尔传感器实物、多媒体课件、习题册教学辅助活动：提问、学生讨论 一节教学过程安排复习 因期中考试，无复习内容 分钟讲课 1、霍尔传感器的工作原理 2、霍尔传感器的特性参数 3、霍尔集成电路的特性。 4、霍尔传感器的应用。 78分钟小结 小结见内页，之后利用10分钟时间与学生互 动答疑 10分钟作业习题册第八章霍尔传感器习题2分钟 任课教师：叶睿2011年1月28日审查教师签字：年月日

教案附页【复习提问】因期中考试无复习提问 第八章霍尔传感器 第一节霍尔元件的工作原理及特性 【本节内容设计】 通过课件与教师演示讲授霍尔效应及霍尔传感器的工作原理，为霍尔传感器的学习奠定基础 【授课内容】 一、霍尔效应 金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势E H，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电动势，上述半导体薄片称为霍尔元件。用霍尔元件做成的传感器称为霍尔传感器。 演示1： 将小型蜂鸣器的负极接到霍尔接近开关的OC门输出端，正极接V cc端。在没有磁铁靠近时，OC门截止，蜂鸣器不响。 当磁铁靠近到一定距离（例如3mm）时，OC门导通，蜂鸣器响。将磁铁逐渐远离霍尔接近开关到一定距离（例如5mm）时，OC门再次截止，蜂鸣器停响。 演示2： 将一根导线穿过10A霍尔电流传感器的铁芯，通入0.1~1A电流，观察霍尔IC的输出电压的变化，基本与输入电流成正比。 二、霍尔传感器的外形、结构、符号 三、霍尔传感器的工作原理 其中一对（即a、b端）称为激励电流端，另外一对（即c、d端）称为霍尔电动势输出端，c、d端一般应处于侧面的中点。 由实验可知，流入激励电流端的电流I越大、作用在薄片上的磁场强度B越强，霍尔电动势也就越高。霍尔电动势E H可用下式表示 E H=K H IB（8-1）式中K H——霍尔元件的灵敏度。 若磁感应强度B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某一角度θ时，实际上作用于霍尔元件上的有效磁感应强度是其法线方向（与薄片垂直的方向）的分量，即B cosθ，这时的霍尔电动势为 E H=K H IB cosθ（8-2）

及其他系列芯片引脚图大全

一：分类 74ls00 2输入四与非门 74ls01 2输入四与非门 (oc) 74ls02 2输入四或非门 74ls03 2输入四与非门 (oc) 74ls04 六倒相器 74ls05 六倒相器(oc) 74ls06 六高压输出反相缓冲器/驱动器(oc,30v) 74ls07 六高压输出缓冲器/驱动器(oc,30v) 74ls08 2输入四与门 74ls09 2输入四与门(oc) 74ls10 3输入三与非门 74ls11 3输入三与门 74ls12 3输入三与非门 (oc) 74ls13 4输入双与非门 (斯密特触发) 74ls14 六倒相器(斯密特触发) 74ls15 3输入三与门 (oc) 74ls16 六高压输出反相缓冲器/驱动器(oc,15v) 74ls17 六高压输出缓冲器/驱动器(oc,15v) 74ls18 4输入双与非门 (斯密特触发) 74ls19 六倒相器(斯密特触发) 74ls20 4输入双与非门 74ls21 4输入双与门 74ls22 4输入双与非门(oc) 74ls23 双可扩展的输入或非门 74ls24 2输入四与非门(斯密特触发)

74ls25 4输入双或非门(有选通) 74ls26 2输入四高电平接口与非缓冲器(oc,15v) 74ls27 3输入三或非门 74ls28 2输入四或非缓冲器 74ls30 8输入与非门 74ls31 延迟电路 74ls32 2输入四或门 74ls33 2输入四或非缓冲器(集电极开路输出) 74ls34 六缓冲器 74ls35 六缓冲器(oc) 74ls36 2输入四或非门(有选通) 74ls37 2输入四与非缓冲器 74ls38 2输入四或非缓冲器(集电极开路输出74ls39 2输入四或非缓 冲器(集电极开路输出) 7 4ls40 4输入双与非缓冲器 7 4ls41 bcd-十进制计数器 7 4ls42 4线-10线译码器(bcd输入) 7 4ls43 4线-10线译码器(余3码输 入) 7 4ls44 4线-10线译码器(余3葛莱 码输入) 7 4ls45 bcd-十进制译码器/驱动器 7 4ls46 bcd-七段译码器/驱动器

霍尔元件及其应用

霍尔元件及其应用 霍尔元件及其应用 摘要: 霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。本文简要介绍其 工作原理，产品特性及其典型应用。 1 引言 霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。 霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。 霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。 按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量，后者输出数字量。 按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。 2 霍尔效应和霍尔元件 2.1 霍尔效应 如图1所示，在一块通电的半导体薄片上，加上和片子表面垂直的磁场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压，如图1中的VH，这种现象就是霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的。VH称为霍尔电压。

（a）霍尔效应和霍尔元件 这种现象的产生，是因为通电半导体片中的载流子在磁场产生的洛仑兹力的作用下，分别向片子横向两侧偏转和积聚，因而形成一个电场，称作霍尔电场。霍尔电场产生的电场力和洛仑兹力相反，它阻碍载流子继续堆积，直到霍尔电场力和洛仑兹力相等。这时，片子两侧建立起一个稳定的电压，这就是霍尔电压。 在片子上作四个电极，其中C1、C2间通以工作电流I，C1、C2称为电流电极，C3、C4间取出霍尔电压VH，C3、C4称为敏感电极。将各个电极焊上引线，并将片子用塑料封装起来，就形成了一个完整的霍尔元件（又称霍尔片）。 (1) 或(2) 或(3) 在上述（1）、（2）、（3）式中VH是霍尔电压，ρ是用来制作霍尔元件的材料的电阻率，μn是材料的电子迁移率，RH 是霍尔系数，l、W、t分别是霍尔元件的长、宽和厚度，f(I/W)是几何修正因子，是由元件的几何形状和尺寸决定的，I是工作电流，V是两电流电极间的电压，P是元件耗散的功率。由(1)～(3)式可见，在霍尔元件中，ρ、RH、μn决定于元件所用的材料，I、W、t和f(I/W)决定于元件的设计和工艺，霍尔元件一旦制成，这些参数均为常数。因此，式(1)～(3)就代表了霍尔元件的三种工作方式所得的结果。(1)式表示电流驱动，(2)式表示电压驱动，(3)式可用来评估霍尔片能承受的最大功率。 为了精确地测量磁场,常用恒流源供电,令工作电流恒定,因而,被测磁场的磁感应强度B可用霍尔电压来量度。 在一些精密的测量仪表中，还采用恒温箱，将霍尔元件置于其中，令RH保持恒定。 若使用环境的温度变化，常采用恒压驱动，因和RH比较起来，μn随温度的变化比较平缓，因而VH受温度变化的影响较小。 为获得尽可能高的输出霍尔电压VH，可加大工作电流，同时元件的功耗也将增加。(3)式表达了VH能达到的极限——元件能承受的最大功耗。

霍尔元件简介及应用

霍尔元件简介及应用 霍尔元件之作用原理也就是霍尔效应，所谓霍耳效应如图1所示，系指将电流I 通至一物质，并对与电流成正角之方向施加磁场B 时，在电流与磁场两者之直角方向所产生的电位差V 之现象。此电压是在下列情况下所产生的，有磁场B 时，由于弗莱铭(Fleming)左手定则，使洛仁子力(即可使流过物质中之电子或正孔向箭头符号所示之方向弯曲的力量：(Lorentz force)发生作用，而将电子或正孔挤向固定输出端子之一面时所产生。电位差V 之大小通常决定于洛仁子力与藉所发生之电位差而将电子或正孔推回之力(亦即前者之力等于后者之力)，而且与电流I 乘以磁场B 之积成比例。比例常数为决定于物质之霍耳常数除以物质在磁场方向之厚度所得之值。 图1 霍尔组件之原理

在平板半导体介质中，电子移动（有电场）的方向，将因磁力的作用（有磁场），而改变电子行进的方向。若电场与磁场互相垂直时，其传导的载子（电子或电洞），将集中于平板的上下两边，因而形成电位差存在的现象。该电位差即霍尔电压（霍尔电压）在实际的霍尔组件中，一般使用物质中之电流载子为电子的N 型半导体材料。将一定之输入施加至霍尔组件时之输出电压，利用上述之关系予以分析时，可以获致下列的结论： (1) 材料性质与霍尔系数乘以电子移动度之积之平方根成正比。 (2) 材料之形状与厚度之平方根之倒数成正比。 由于上述关系，实际的霍尔组件中，可将霍尔系数及电子移动度大的材料加工成薄的十字形予以制成。 图2系表示3～5 端子之霍尔组件的使用方法，在三端子霍尔元件之输出可以产生输入端子电压之大致一半与输出信号电压之和的电压，而在四端子及五端子霍尔组件中，在原理上虽然可以免除输入端子电压的影响，但实际上即使在无磁场时，也有起因于组件形状之不平衡等因素之不平衡电压存在。

霍尔传感器特性研究及其应用

实验十二 霍尔传感器特性研究及其应用 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场。这个现象是霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。霍尔效应不仅是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔传感器已被广泛应用于非电量电测、自动控制和信息处理。 【实验目的】 1. 了解霍尔效应原理及以及研究霍尔传感器的特性。 2. 学习用“对称测量法”消除霍尔传感器副效应的影响。 3. 学会测定霍尔传感器的导电类型，会计算载流子浓度和迁移率。 【实验原理】 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被束缚在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的积累。从而形成附加的横向电场。对于图12-1所示的霍尔传感器，若在x 方向通以电流，在Z 方向加磁感应强度为B 的磁场，则在Y 方向即A 、A /两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向决定于材料的导电类型。显然，该电场阻止载流子继续向侧面移动，当载流子所受的横向电场力eE H 和洛仑兹力evB 相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 e E H =e b V H = e v B (12-1) 其中E H 称为霍尔电场，v 是载流子在 电流方向上的平均漂移速度。 设霍尔传感器的宽度为b ，厚度为d ，载流子浓度为n ，则 I = n e v b d (12-2) 由（12-1）.（12-2）两式可得 d IB R d IB ne b E V H h H == =1 ne I R H = （12-3）

什么是霍尔元件.

什么是霍尔元件 霍尔元件的定义 霍尔器件是一种磁 霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广 泛的应用。 霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔 霍尔效应 如图1 所示，在一块通电的 （a）霍尔效应和霍尔元件 这种现象的产生，是因为通电半导体片中的载流子在磁场产生的洛仑兹力的作用下，分别向片子横向两侧偏转和积聚，因而形成一个电场，称作霍尔电场。霍尔电场产生的电场力和洛仑兹力相反，它阻碍载流子继续堆积，直到霍尔电场力和洛仑兹力相等。这时，片子两侧建立起一个稳定的电压，这就是霍尔电压。在片子上作四个电极，其中C1、C2 间通以工作电流I，C1、C2 称为电流电极，C3、C4 间取出霍尔电压VH，C3、C4 称为敏感电极。将各个电极焊上引线，并将片子用塑料封装起来，就形成了一个完整的霍尔元件（又称霍尔片）。 或(3) 在上述（1）、（2）、（3）式中VH 是霍尔电压，ρ 是用来制作霍尔元件的材料的 为了精确地测量磁场,常用恒流源供电,令工作电流恒定,因而,被测磁场的磁感应强度B 可用霍尔电压来量度。在一些精密的测量仪表中，还采用恒温箱，将霍尔元件置于其中，令RH 保持恒定。若使用环境的温度变化，常采用恒压驱动，因和RH 比较起来，μn 随温度的变化比较平缓，因而VH 受温度变化的影响较小。为获得尽可能高的输出霍尔电压VH，可加大工作电流，同时元件的功耗也将增加。(3)式表达了VH 能达到的极限——元件能承受的最大功耗。 霍尔器件 霍尔器件分为: 霍尔元件和霍尔集成两大类，前者是一个简单的霍尔片，使用时常常需要将获得的霍尔电压进行放大。后者将霍尔片和它的信号处理集成在同一个芯片上。 霍尔元件 霍尔元件可用多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、

74ls147引脚图管脚图和功能真值表

74ls147引脚图管脚图和功能真值表 优先编码器是当多个输入端同时有信号时,电路只对其中优先级别最高的输入信号进行编码。常用的集成优先编码器IC有10线-4线、8线-3线两种。10线-4线优先编码器常见的型号为54/74147、54/74LS147，8线-3线优先编码器常见的型号为54/74148、54/74LS148。 下面我们以TTL中规模集成电路74LS147为例介绍8421→BCD码优先编码器的功能。 10线-4线8421 BCD码优先编码器74LS147的真值表见表3.5。74LS147的引脚图如图3.5所示，其中第9脚NC为空。74LS147优先编码器有9个输入端和4个输出端。某个输入端为0，代表输入某一个十进制数。当9个输入端全为1时，代表输入的是十进制数0。4个输出端反映输入十进制数的BCD 码编码输出。 74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即当某一个输入端低电平0时，4个输出端就以低电平0的输出其对应的8421 BCD编码。当9个输入全为1时，4个输入出也全为1，代表输入十进制数0的8421 BCD编码输出。 表3.5 74LS147的真值表

数字电路CD4511的原理（引脚及功能） CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。 CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，引脚排列如图 2 所示。其中a b c d 为 BCD 码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观图3是 CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管即可。所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。 用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如下图：

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例(精)

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例 1.霍尔元件的不等位电势差测定 0M I =(2在坐标纸上作出不等位电势差与工作电流的关系曲线。 V /m V I s /mA 图 1:不等位电势差与工作电流的关系曲线 2.励磁电流一定,霍尔元件灵敏度测定(仪器公差取数字仪表显示数据末位的 5倍, 如霍尔工作电流示值误差: 0.05S I m mA ?=;霍尔电压示值误差:

0.05H V m mV ?=; 励磁电流示值误差:0.005M I m A ?= ⑴霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表: H S V I -500M I mA =0.25 0.28 -0.23 0.22 -0.29 0.26 0.50 0.56 -0.44 0.44 -0.56 0.50 0.75 0.85 -0.67 0.67 -0.85 0.76 1.00 1.12 -0.88 0.88 -1.12 1.00 1.25 1.41 -1.10 1.11 - 1.41 1.26 1.50 1.69 -1.32 1.32 -1.68 1.50 1.75 1.97 -1.54 1.54 -1.96 1.75 2.00 2.25 -1.76 1.77 -2.24 2.01 2.25 2.54 -1.97 1.99 -2.52 2.26 2.50 2.82 -2.19 2.21 -2.80 2.51 2.75 3.10 -2.41 2.44 -3.08 2.76 3.00 3.39 -2.63 2.66 -3.36 3.01 ⑵利用逐差法计算霍尔元件灵敏度及其不确定度(0.683p = 。

H H H S S V V K I B I B ?= = ?? a 利用逐差法计算H V ?的平均值及不确定度估算 (该部分逐差法计算可用数据处理软 件的逐差法进行计算 7182931041151261.750.261.49, 2.010.501.51, 2.260.761.50, 2.511.001.51, 2.761.261.50, 3.011.501.51H H H H H H H H H H H H V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 1.50H V mV ?= 某次测量的标准偏差:0.0082H V S mV ?=,平均值的标准偏差: 0.0033H V S mV ?= 肖维涅系数 61.73n c c ==, 1.730.00820.014186H n V c S mV ?*=*= 根据肖维涅准则(坏值条件: *i H

霍尔基础知识

[浏览次数：5802次]霍尔传感器 霍尔传感器的分类霍尔传感器是根据霍尔效应原理而制成的电流和电压传感器。根据对霍尔电势处理的方式不同，霍尔传感器又可分为以下两类：第一类是直接将霍尔电势做适当放大处理以后提供给检测仪器或控制设备，就是所谓的直接检测式霍尔电流传感器。这种传感器耐压等级高，成本低，性能稳定，但精度受温度变化影响大，动态响应特性很不理想。我公司采用电路补偿，圆 目录 ?霍尔传感器的分类 ?霍尔传感器的原理与应用 ?霍尔传感器的种类 ?霍尔传感器的用途 ?霍尔传感器的接线方法 ?霍尔传感器供电及驱动方式 ?霍尔传感器的分类 o霍尔传感器是根据霍尔效应原理而制成的电流和电压传感器。根据对霍尔电势处理的方式不同，霍尔传感器又可分为以下两类： 第一类是直接将霍尔电势做适当放大处理以后提供给检测仪器或控制设备，就是所谓的直接检测式霍尔电流传感器。这种传感器耐压等级高，成本低，性能稳定，但精度受温度变化影响大，动态响应特性很不理想。我公司采用电路补偿，圆满解决以上问题。 第二类是磁场平衡式霍尔传感器，它采用了单或双霍尔元件，并工作在零磁通状态，且有以下特点：①测量范围宽，可测量各种电流，如直流、交流、脉冲电流等。②电气隔离性能好。③测量精度高，线性度好。④抗外界电磁和温度等因素的干扰能力强。⑤电流上升率大，响应速度快。⑥过载能力强。⑦体积小，重量轻，安装简单、方便。目前的产品中以磁场平衡式霍尔传感器为主。 ?霍尔传感器的原理与应用 o霍尔传感器用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。 一、霍尔效应霍尔元件霍尔传感器： （一）霍尔效应： 如〔图1〕所示，在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差

霍尔元件及其应用

5 霍尔元件及其应用 Hall Sensing Components & Devices and Its Application 摘要：霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器 ，已发展成一个品 种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。本文简要介绍其 工作原理， 产品特性及其典型应用。 1引言 霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种 与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。 霍尔器件具有许多优点， 它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长， 安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ ，耐震动，不怕灰尘、油污、 水汽及盐雾等的污染或腐蚀。 霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、 输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达 卩m 级） 取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达- 5C ?150C

按照霍尔器件的功能可将它们分为：霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量，后者输出数字量。 按被检测的对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。 前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检 对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。 2霍尔效应和霍尔元件 2.1霍尔效应 如图1所示，在一块通电的半导体薄片上，加上和片子表面垂直的磁 场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压，如图1中的VH,这种现象就是霍尔效应，是由科学家爱德文?霍尔在1879年发现的。VH称为霍尔电压。 (a) 霍尔效应和霍尔元件 这种现象的产生，是因为通电半导体片中的载流子在磁场产生的洛仑兹力的作用下，分别向片子横向两侧偏转和积聚，因而形成一个电场，称作霍尔电场。霍尔电场产生的电场力和洛仑兹力相反，它阻碍载流 子继续堆积，直到霍尔电场力和洛仑兹力相等。这时，片子两侧建立起一个稳定的电压，这就是霍尔电压。

74LS148四路抢答器设计报告

潍坊学院 专业课综合课程设计说明书 设计题目：四路抢答器设计 系部：信息与控制工程学院 专业：电气自动化技术 班级：一班 学生姓名: 2013年6月10日

目录 1.设计任务和要求 (3) 2.设计方案 (3) 2.1设计思路 (3) 2.2设计原理 (4) 2.3实现功能 (4) 3.硬件设计 (5) 3.1各功能电路连线图 (5) 3.2框图和说明 (6) 4.软件设计 (7) 5.小结 (8) 6.参考文献 (9)

1设计任务与要求 1.1 可同时供四名选手参赛，其编号分别是1-4，各用一个抢答按钮，按钮的编号和选手的编号相对应，给节目主持人设置一控制开关，用于控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）抢答的开始。 1.2 抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按抢答按钮，其编号立即所存，并在数码管上显示该选手的编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人主持人将系统清零为止。 2 设计方案 2.1 设计思路 2.1.1 在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。 2.1.2 设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。 2.1.3 抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。 2.1.4 开关K按下后，抢答开始，开始10S倒计时。 2.2 设计原理 2.2.1原理图

常用芯片引脚图

常用芯片引脚 74LS00数据手册74LS01数据手册74LS02数据手册 74LS03数据手册74LS04数据手册74LS05数据手册 74LS06数据手册74LS07数据手册74LS08数据手册 74LS09数据手册74LS10数据手册74LS11数据手册

74LS12数据手册 74LS13数据手册 74LS14数据手册 74LS15数据手册 74LS16数据手册 74LS17数据手册 74LS19数据手册 74LS20数据手册 74LS21数据手册 74LS22数据手册 74LS23数据手册

74LS26数据手册74LS27数据手册74LS28数据手册 74LS30数据手册74LS32数据手册74LS33数据手册 74LS37数据手册74LS38数据手册74LS40数据手册 74LS42数据手册

[1].要求0—15时，灭灯输入（BI ）必须开路或保持高电平，如果不要灭十进制数零，则动态灭灯输入（RBI ）必须开路或为高电平。 [2].将一低电平直接输入BI 端，则不管其他输入为何电平，所有的输出端均输出为低电平。 [3].当动态灭灯输入（RBI ）和A,B,C,D 输入为低电平而试灯输入为高电平时，所有输出端都为低电平并且动态灭灯输入（RBO ）处于第电平（响应条件）。 [4].]当灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO ）开朗路或保持高电 平而试灯输入为低电平时，所有各段输出均为高电平。 表中1=高电平，0=低电平。BI/RBO 是线与逻辑，作灭灯输入（BI ）或动态灭灯（RBO ）之用，或者兼为二者之用。 74LS49数据手册 ·74XX49简介： [1].要求0—15时，灭灯输入（BI ）必须开路或保持高电平。 [2].将一低电平直接输入BI 端，则不管其他输入为何电平，所有的输出端均输出为低电平。 [1].要求0—15时，灭灯输入（BI ）必须开路或保持高电平，如果不要灭十进制数零，则动态灭灯输入（RBI ）必须开路或为高电平。 [2].将一低电平直接输入BI 端，则不管其他输入为何电平，所有的输出端均输出为低电平。 [3].当动态灭灯输入（RBI ）和A,B,C,D 输入为低电平而试灯输入为高电平时，所有各段灯输出（RBO ）为低电平（响应条件）。[4].当灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO ）开 而试灯输入为低电平，则所有输出端都为1。