“霍爾效應傳感器通常用于汽車和工業系統，用于接近檢測、線性位移檢測和旋轉編碼器等應用。目前，現代應用對系統性能的高要求，需要IC 制造商推出高靈敏度精度、集成更多功能、擴展可用的傳感方向并降低其功耗——這有助于將霍爾效應傳感器的使用范圍擴大到未來幾十年。"

誤區 1：霍爾效應傳感器僅提供簡單的開關信息。

許多機電設計需要使用傳感器檢測物體，該傳感器提供一個簡單的邏輯信號來指示其存在或不存在。一個示例是打開和關閉筆記本電腦蓋子時，霍爾傳感器可以感知并決定何時打開或關閉電源。另一個例子是門窗傳感器中的入侵事件。這些應用通常使用一個簡單的霍爾效應開關，一旦超過內部磁閾值，該開關就會切換其輸出電壓。雖然這些霍爾效應開關很有用，但它們并不是唯一可用的霍爾效應傳感器類型——鎖存器和線性器件也很常見。與開關相比，主要用于旋轉編碼的鎖存器僅在存在與其先前經歷的相反磁極性時才會切換其輸出。對于精確的位移測量，則需要線性霍爾效應傳感器，因為它們可以以高分辨率定義物體相對于傳感器的位置——提供的信息遠不止開關信息。圖 1 說明了每種傳感器的傳遞函數。

圖 1：霍爾效應開關 (a) 和 (b)、鎖存器 (c) 和線性傳感器 (d) 和 (e) 輸出響應。

誤區 2：霍爾效應傳感器無法實現低功耗解決方案

雖然某些霍爾效應傳感器確實會消耗個位數毫安范圍內的電流，因此不適合電池供電的應用，但也有其他霍爾效應開關支持低采樣率（5 Hz 或更低）并將平均電流降低至小于1 μA。這些設備在高功率活動測量狀態和超低功率睡眠狀態之間循環，以實現低功耗。由于活動狀態 (tactive) 持續時間比睡眠間隔 (ts) 短得多，因此總平均電流消耗非常低（參見圖 2）。

誤區 3：霍爾效應傳感器的工作范圍非常有限

還有一些人認為霍爾效應傳感器沒有很好的實際使用范圍，因為磁場隨距離呈指數衰減。然而，具有高靈敏度的霍爾效應傳感器可以從很遠的距離檢測到有用的磁場。以 SWG206NS 為例。圖示顯示了使用小型低成本鐵氧體磁鐵（12 mm x 12 mm x 6 mm）提供的所有器件變體的正面、背面感應距離。靈敏度最低的時可以檢測到 4.0 mm 到 7.5 mm 的磁鐵，而 SWG206NS 的檢測范圍在 18.7 mm 到 44.6 mm 之間。如果使用更堅固、尺寸相同的 52 級 NdFeB 磁體，該檢測距離將增加到近 3 英寸。

誤區 4：霍爾效應傳感器至少需要三根線

市場上絕大多數霍爾效應傳感器只有三個引腳——VCC（電源）、輸出和 GND（接地）——因此一般認為必須將三根線連接到傳感器。如圖所示，一個漏極開路、電壓輸出、三針霍爾效應開關僅用兩根電線就可以實現遠程連接。當感應到磁場時，器件會通過 GND 引腳產生電流輸出。如果未檢測到磁場，則器件的輸出將不會產生任何電流，進而不會通過 GND 引腳產生輸出電流。請注意，確定電阻器的邏輯狀態需要一個模數轉換器（可以集成到微控制器中）和一個外部電阻器。但是這樣會受到干擾產生無效的電壓電平。

確保可靠的數據傳輸需要電流輸出，來減少或消除信號失真。SWH565NSX是一種雙引腳解決方案，僅需電源電壓和接地即可運行。

誤區 5：使用霍爾效應傳感器時，磁鐵放置不靈活。

磁鐵相對于傳感器的位置取決于許多因素,一些是系統級因素，而另一些是傳感器本身固有的。決定磁體放置的外部系統因素主要是磁體尺寸、磁體材料類型和工作溫度范圍。磁鐵越大，產生的磁場就越大。在最常用的磁鐵中，釹鐵硼 (NdFeB) 磁鐵產生最強的磁場，因此它們的尺寸通常較小。在選擇磁鐵時散熱也很重要，因為它通常會降低產生的磁場。

影響傳感器特定磁體放置的主要因素是靈敏度水平、傳感方向（平面內與平面外）、封裝產品、板載傳感器數量和可配置性。靈敏度更高的霍爾效應傳感器可以檢測到更遠的磁鐵。大多數霍爾效應開關和鎖存器檢測垂直于封裝表面的磁場，但有些可以檢測封裝的水平方向。 SWU330NS 就是一個很好的例子，當垂直放置不方便時，水平放置設計就提供了更大的機械靈活性。另一個例子是使用能夠監控多軸的二維雙通道鎖存器；您幾乎可以將它們放置在與磁鐵相關的任何位置。

結論

霍爾傳感器在中國市場增長率為兩位數，在我們的日常生活中，霍爾傳感器被廣泛應用。例如，在翻蓋或是滑蓋的手機中，用來檢測手機蓋翻開或是滑動的器件就是霍爾傳感器；再如，在電腦鍵盤上，實現光標移動的滾動鍵就是由霍爾傳感器組成的；還有，在汽車變速箱、電動門窗等需要電機的部件中也有霍爾傳感器應用。我們在每天的生活中都在與霍爾傳感器打交道。

霍爾傳感器應用的領域不同，因此各個市場對它的要求也不盡相同。手機市場可能對霍爾傳感器的主要要求包括尺寸、功耗和可調節的閾值。在工業和汽車應用方面，霍爾傳感器首先要滿足工業或汽車認證對器件的要求，例如安全性、穩定性和溫度范圍要達到相應的級別等等。隨著這些終端應用產品的不斷發展，霍爾傳感器也呈現微型化、高集成化、高靈敏度、耐溫性發展。

審核編輯 黃宇