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霍尔开关在时钟电路中的应用（上篇）

来源：华芯霍尔元件浏览：0 发布日期：2020-06-24 08:14:24【大中小】

目前霍尔元件已经得到越来越多的应用，应用最多的是GaAs和InSb。利用蒸发InSb制作的霍尔元件，其霍尔电势大，但工作温度范围狭窄，霍尔电势的温度特性差，磁场的线性度范围狭窄，因而应用范围受到限制。GaAs的霍尔电势虽小，但热稳定性好，已逐渐成为主流产品。

霍尔开关输出电压信号稳定，只要存在磁场，霍尔元件总是产生相同的电压，并且输出信号电压的大小与转速无关，即使是在发动机起动的低转速状态下，仍能够获得较高的检测准确度。

一、霍尔开关时钟工作原理

1.记数分析

霍尔开关作为计数来用是比较常见的，通过改变它的磁场变化使得输出的霍尔电势变化接入后续电路进而计数。

首先，将大号齿轮安装在电动机上（这里采用的是电动机，也可以采用发条等启动物件），再将中号齿轮安装在大号齿轮上，最后将小号齿轮安装在中号齿轮上，三个霍尔开关靠近各自齿轮的侧面，（其中大号齿轮和中号齿轮均有60个齿槽，小号齿轮24个齿槽），当电动机开始运转时（设定大号齿轮齿与槽之间交替为1秒钟），运转的电动机带动大号齿轮转动，转动的大号齿轮的齿正对它时，磁场强度增加，它输出的霍尔电势变大，接入后续电路输出一个信号，而当大号齿轮的槽正对它时，磁场强度减弱，它输出的霍尔电势变小，接入后续电路的也输出一个信号，当这两个不同的信号交替出现时，经过后续电路处理后进行计数，而由于齿与槽之间的交替时间正好是一秒钟，所以转了一圈的大号齿轮，即计时了60秒，它的作用正好相当于秒钟。

而同时安装在大号齿轮上的中号齿轮随即动一下（即原本中号齿轮的齿正对它时，当大号齿轮转了一圈后，中号齿轮就动一下，使它的槽对霍尔开关）这样它也输出一个信号，同理，当大号齿轮转六十圈，它（中号齿轮）转一圈。即计时60分钟，他的作用相当于分钟，最后，当中号齿轮转一圈小号齿轮动一下，（其原理和大号齿轮转一圈中号齿轮动一下是一样的。）它转了一圈，即计时24个小时，相当于时钟。接入后续电路即可做成电子时钟。（其中小、中、大三个齿轮安装是刚刚好的，即在调时间时可以轻松调动，而在正常工作时又不会松动，影响时钟准确性。）

2.信号处理电路的选用

经传感器转换和放大器放大的电信号，由于测试环境的电磁干扰、传感器和放大器自身的影响，往往会含有多种频率成分的噪音信号。严重时，这种噪音信号会淹没待提取的输入信号，造成测试系统无法获取被测信号。在这种情况下，需要采取滤波措施，抑制不需要的杂散信号，使系统的信噪比增加，在此选用了有源滤波器中的低通滤波器。根据低通滤波器幅频特性，确定有限增益低通滤波器的线路图。