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单极型霍尔传感器（Unipolar Hall Sensor）详解
发表时间：2025-04-03浏览次数：2
单极型霍尔传感器（Unipolar Hall Sensor）详解
 

单极型霍尔传感器（Unipolar Hall Sensor）详解

rO7嘉泰姆
1. 基本概念

 

单极型霍尔传感器是一种仅对单一磁极（南极或北极）响应的磁场传感器，当磁场强度超过设定阈值时输出开关信号（如高/低电平）。其核心特性为：rO7嘉泰姆

  • 单极性触发：仅响应单一磁极（例如仅对南极敏感）。rO7嘉泰姆

  • 开关特性：输出为数字信号（开/关），而非模拟量。rO7嘉泰姆

  • 低功耗设计：部分型号支持低静态电流（IQ），适合电池供电场景。rO7嘉泰姆

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2. 工作原理

 

  1. 霍尔效应：当磁场垂直于传感器表面时，霍尔元件产生电压差（霍尔电压）。rO7嘉泰姆

  2. 阈值比较：内部电路将霍尔电压与预设阈值比较，触发输出信号。rO7嘉泰姆

  3. 磁滞特性：通过磁滞窗口（如BOP/BRP）避免噪声导致的误触发。rO7嘉泰姆

示例：rO7嘉泰姆

  • 触发条件：当南极磁场强度 > BOP（工作点）时，输出低电平。rO7嘉泰姆

  • 释放条件：磁场强度 < BRP（释放点）时，输出恢复高电平。rO7嘉泰姆

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3. 关键参数

 
参数 说明
工作电压（VDD） 典型范围1.8V~5.5V，低电压型号可支持1.6V
静态电流（IQ） 低功耗型号可低至1μA以下（IQ=0.9μA）
磁灵敏度（BOP/BRP） 常用范围±5Gauss~±50Gauss（1 Gauss=0.1mT）
响应时间 通常为5μs~20μs，影响动态检测性能
输出类型 推挽输出、开漏输出（需外接上拉电阻）

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4. 典型应用场景

 

  • 非接触式开关：rO7嘉泰姆

    • 智能设备翻盖检测（如手机、笔记本开合控制）。rO7嘉泰姆

    • 家电门状态检测（冰箱、洗衣机门开关）。rO7嘉泰姆

  • 位置检测：rO7嘉泰姆

    • 电机转子位置反馈（配合磁铁）。rO7嘉泰姆

    • 线性位移检测（如阀门位置监控）。rO7嘉泰姆

  • 低功耗系统：rO7嘉泰姆

    • 物联网设备唤醒（通过磁铁触发启动）。rO7嘉泰姆

    • 可穿戴设备省电模式切换（如手环抬腕亮屏）。rO7嘉泰姆

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5. 低功耗设计要点

 
硬件优化

  1. 选择低IQ型号：rO7嘉泰姆

    • 推荐型号：rO7嘉泰姆

      • IQ=0.9μA，支持1.6V~5.5V。rO7嘉泰姆

      • IQ=1.5μA，高抗干扰能力。rO7嘉泰姆

    • 避免传统霍尔传感器（，IQ≈5mA）。rO7嘉泰姆

  2. 电源管理：rO7嘉泰姆

    • 通过MOSFET或PMIC动态控制传感器供电，非检测期完全断电。rO7嘉泰姆

    • 使用低IQ LDO为传感器供电。rO7嘉泰姆

  3. 电路设计：rO7嘉泰姆

    • 减少上拉电阻阻值（如10kΩ→1kΩ）以降低漏电流，但需权衡功耗与驱动能力。rO7嘉泰姆

    • 避免长走线引入寄生电容，增加漏电路径。rO7嘉泰姆

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软件优化
 

  1. 间歇工作模式：rO7嘉泰姆
     rO7嘉泰姆

    • 周期性唤醒传感器检测磁场，其余时间关闭（如每10ms检测1ms）。rO7嘉泰姆

  2. 中断驱动：rO7嘉泰姆

    • 配置霍尔传感器输出连接MCU外部中断引脚，仅在磁场变化时唤醒MCU。rO7嘉泰姆

  3. 动态阈值调整（若支持）：rO7嘉泰姆

    • 在低功耗模式下降低灵敏度（增大BOP），减少误触发。rO7嘉泰姆

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6. 常见问题与解决方案

 
问题 原因 解决方案
误触发频繁 环境磁场干扰或磁滞窗口过小 选择磁滞窗口大的型号（如BRP/BOP差值>5Gauss）
静态电流过高 传感器未进入低功耗模式 检查使能引脚（EN）是否拉低，或切换至Sleep模式
响应延迟大 传感器带宽不足或软件轮询间隔长 选择高速型号（响应时间<10μs），改用中断模式
温度漂移 高温导致BOP偏移 选择内置温度补偿的型号（如DRV5032）

7. 推荐型号对比

型号 类型 类型 工作电压 工作点 释放点 磁滞 封装
CXHA3197 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~45V 60Gs -60Gs 120Gs TO92S-3
CXHA3198 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~45V 60Gs -60Gs 120Gs SOT23-3
CXHA3199 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~50V 60Gs -60Gs 120Gs TO92S-3
CXHA31100 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~45V 110Gs -110Gs 220Gs TO92S-3
CXHA31101 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~45V 100Gs -100Gs 200Gs SOT23-3
CXHA31102 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~45V 90Gs -90Gs 180Gs SOT23-3
CXHA31103 霍尔开关传感器 锁存 3.3V~80V 80Gs -80Gs 160Gs SOT23-3
CXHA31104 霍尔开关传感器 单极 3.3V~45V 70Gs 50Gs 20Gs SOT23-3
CXHA31105 霍尔开关传感器 单极 3.3V~45V 75Gs 45Gs 30Gs SOT23-3
CXHA31106 霍尔开关传感器 单极 3.3V~50V 80Gs 45Gs 35Gs TO92S-3
CXHA31107 霍尔开关传感器 单极 3.3V~50V 110Gs 80Gs 30Gs TO92S-3
CXHA31108 霍尔开关传感器 单极 3.3V~45V 110Gs 80Gs 30Gs TO92S-3
CXHA31109 霍尔开关传感器 单极 3.3V~45V 115Gs 85Gs 30Gs SOT23-3
CXHA31110 霍尔开关传感器 单极 3.3V~45V 135Gs 65Gs 70Gs TO92S-3
CXHA31111 霍尔开关传感器 单极 3.3V~45V 135Gs 65Gs 70Gs SOT23-3
CXHA31112 霍尔开关传感器 全极 3.3V~45V ±75Gs ±35Gs 40Gs TO92S-3
CXHA31113 霍尔开关传感器 全极 3.3V~45V ±75Gs ±45Gs 30Gs TO92S-3
CXHA31114 霍尔开关传感器 全极 3.3V~45V ±80Gs ±60Gs 20Gs SOT23-3
型号 类型 工作电压 单双向 灵敏度 线性度 静态输出 封装
CXHA31115 固定灵敏度线性传感器 3V~8V 双 2.4mV/Gs 5% 50%VDD TO92S-3
CXHA31116 固定灵敏度线性传感器 3V~8V 双 2.3mV/Gs 5% 50%VDD SOT23-3
CXHA31117 固定灵敏度线性传感器 3V~8V 双 1.7mV/Gs 5% 50%VDD TO92S-3
CXHA31118 固定灵敏度线性传感器 3V~8V 双 1.6mV/Gs 5% 50%VDD SOT23-3
CXHA31119 固定灵敏度线性传感器 3V~8V 双 3.0mV/Gs 5% 50%VDD TO92S-3
CXHA31120 固定灵敏度线性传感器 3V~8V 双 2.8mV/Gs 5% 50%VDD SOT23-3
型号 类型 压力量程 输出模式 满量程输出 封装    
CXHA31121 表压传感器 40kPa 模拟 70mV SOP6    
CXHA31122 表压传感器 100kPa 模拟 70mV SOP6    
CXHA31123 表压传感器 40kPa I2C - SOP6    
CXHA31124 表压传感器 100kPa I2C - SOP6    

rO7嘉泰姆
8. 设计注意事项

 

  • 磁场校准：实际安装时需调整磁铁与传感器的距离，确保磁场强度在BOP/BRP范围内。rO7嘉泰姆

  • EMC防护：敏感场景下增加RC滤波（如100Ω+100nF）或TVS管，防止电磁干扰。rO7嘉泰姆

  • 功耗测试：使用nA级电流表验证待机电流，排除PCB漏电或软件配置错误。rO7嘉泰姆

通过合理选型与系统优化，单极型霍尔传感器可兼顾低功耗与高可靠性，成为电池供电设备中磁检测的理想选择。rO7嘉泰姆


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