全面認(rèn)知·低溫漂霍爾元件

在《全面認(rèn)知·霍爾元件》中, 我們介紹了三種霍爾元件：超高靈敏度霍爾元件, 高靈敏度霍爾元件和低漂移霍爾元件。

此章節(jié)中將介紹低漂移霍爾元件（砷化鎵 (GaAs)）的應(yīng)用實(shí)例。

砷化鎵 (GaAs)霍爾元件的特征

在3個(gè)霍爾元件中溫度特性更穩(wěn)定的元件。與定電壓驅(qū)動(dòng)相比,在下定電流驅(qū)動(dòng)時(shí),溫度特性更加穩(wěn)定。

圖1 砷化鎵霍爾元件的輸出電壓 (B=50mT)

代表應(yīng)用案例

智能電話相機(jī)手抖校正結(jié)構(gòu)

手抖校正是指向手抖的相反方向移動(dòng)（補(bǔ)償）鏡頭位置,從而抑制被攝體 抖動(dòng)的結(jié)構(gòu)。用于數(shù)碼相機(jī)、單反相機(jī)和智能手機(jī)。用陀螺傳感器檢測(cè)拍照時(shí)手的抖動(dòng)后,根據(jù)手的抖動(dòng)量決定鏡頭的移動(dòng)量(鏡頭位置)?；魻栐谠撌侄缎ＵY(jié)構(gòu)中負(fù)責(zé)檢測(cè)鏡頭的位置。

圖2 手抖動(dòng)校正的結(jié)構(gòu) 手抖校正結(jié)構(gòu)

使用霍爾元件的手抖校正原理

使磁鐵的磁化方向與磁鐵的移動(dòng)方向一致,并將霍爾元件配置于磁鐵磁極的交界處。這種配置的話,以磁鐵的S極/N極的交界處為中心,施加于霍爾元件的磁場(chǎng)存在一塊與磁鐵的移動(dòng)量成比例變化的區(qū)域。

在這個(gè)區(qū)域內(nèi),可以精確地檢測(cè)磁鐵的位置(磁鐵的移動(dòng)量=磁場(chǎng)變化=霍爾輸出電壓)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),可以精確地檢測(cè)磁鐵的位置
(磁鐵的移動(dòng)量∝ 磁場(chǎng)變化∝ 霍爾輸出電壓)。

圖3 移動(dòng)量檢測(cè)原理

手抖校正的主要部件是磁鐵、檢測(cè)鏡頭位置的霍爾元件、驅(qū)動(dòng)鏡頭用的線圈。

為了防止拍攝體由于手抖而成像模糊，通過(guò)給線圈通電利用其和磁鐵之間的排斥力和吸引力使鏡頭移動(dòng)。

通過(guò)霍爾元件檢測(cè)安裝在鏡頭上的磁鐵的位置,可以檢測(cè)到鏡頭的位置,使鏡頭可以正確地移動(dòng)到希望補(bǔ)償?shù)奈恢蒙稀?/p>

圖4-1 橫向移動(dòng)量檢測(cè)

在手抖校正檢測(cè)中,通過(guò)使用溫度特性穩(wěn)定的GaAs霍爾元件,可以不受測(cè)定環(huán)境溫度影響地進(jìn)行穩(wěn)定的位置檢測(cè)。

此外,我們線上也有超小型霍爾元件的產(chǎn)品,適用于像智能手機(jī)等需要高密度安裝的產(chǎn)品。

圖4-2 縱向移動(dòng)量檢測(cè)

開(kāi)環(huán)型電流傳感器

磁感應(yīng)式電流傳感器是通過(guò)測(cè)定測(cè)定對(duì)象的電流線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)(磁通密度)來(lái)檢測(cè)電流量的傳感器。開(kāi)環(huán)型電流傳感器用于空調(diào)的變器控制器部、太陽(yáng)能發(fā)電的功率調(diào)節(jié)器的DC檢測(cè)部里等。

關(guān)于電流產(chǎn)生的磁通密度,根據(jù)Bio Savar定律,可以用下式表示。

B=μ0×(1/(2×π×r）)×I

B: 磁通密度

μ0: 真空導(dǎo)磁率

r: 距電流線的距離

I: 電流

圖5 伯·薩巴-爾定律

由該式可知,電流和磁通密度成比例關(guān)系,通過(guò)利用霍爾元件測(cè)定從電流線產(chǎn)生的磁場(chǎng),能夠正確地測(cè)定流過(guò)電流線的電流量。

另外,與使用分流電阻直接測(cè)定的方法不同,是使測(cè)定對(duì)象的電流線和傳感器信號(hào)在絕緣狀態(tài)下檢測(cè)，該方法具有能夠無(wú)損失地進(jìn)行測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)。

圖6 Open-Loop Current Sensor

開(kāi)環(huán)型電流傳感器的主要部件是電流線、集中磁場(chǎng)的被稱為磁芯的磁性體、霍爾元件、放大器。以覆蓋電流線的周圍的方式配置磁芯,在磁芯的間隙部配置霍爾元件,用放大器放大霍爾元件的輸出。使電流在輸入電流線中流動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)被集中在磁芯,施加在霍爾元件上。

由于流過(guò)電流線的電流值和所產(chǎn)生的磁場(chǎng)成比例,所以根據(jù)施加在霍爾元件上的磁場(chǎng),可以檢測(cè)到流過(guò)電流線的電流量(要測(cè)定的電流值 & 磁場(chǎng) & 霍爾輸出電壓)。

開(kāi)環(huán)型電流傳感器通過(guò)使用溫度特性優(yōu)異的GaAs作為磁感應(yīng)部分,所以能夠以簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)檢測(cè)到不受測(cè)定環(huán)境溫度影響，穩(wěn)定的測(cè)定結(jié)果。

深圳市鈞敏科技有限公司

是一家專注于技術(shù)開(kāi)發(fā)、方案提供、元器件銷售為主的高新技術(shù)企業(yè)，立足于深圳，成立于2008年。在華東蘇州、廣東佛山、湖南長(zhǎng)沙、香港設(shè)有辦事處。始終秉承“開(kāi)拓創(chuàng)新、務(wù)實(shí)高效”的企業(yè)精神。以富足的心態(tài)，提供有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案和服務(wù)，持續(xù)為客戶創(chuàng)造最大價(jià)值。

產(chǎn)品涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC、霍爾IC、存儲(chǔ)IC、MCU、SOC、MOS、IPM、取樣電阻、溫濕度傳感器、VCM音圈馬達(dá)等。