“霍尔开关器件”案例原理与测试说明
1 程序设计目标及程序运行效果说明
程序设计目标：通过本案例理解如何操作霍尔开关器件，如何获取霍尔开关器件得到的值；还需要通过这个案例，理解霍尔开关器件如何实现开和关。
程序运行效果说明：当磁铁向霍尔开关器件靠近时，发光二极管L0灭。当磁铁向霍尔开关器件远离时，发光二极管L0亮。
2 程序相关电路及工作原理说明
2.1 霍尔开关器件
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。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。当磁感应强度达到一定的程度时，霍尔开关内部的触发器就会翻转，输出信号也随之翻转。本实验是对霍尔开关器件进行试验，使用一块磁铁控制LED 的亮灭来模拟开关。
按照霍尔开关的感应方式可将它们分为：单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。
单极性霍尔开关的感应方式：磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S 极，反面感应N 极。
双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极N 、S （正磁或负磁），所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。
全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。
2.2霍尔开关器件电路工作原理
图1 霍尔开关器件电路示意图
霍尔开关器件A3144原理：
3144本身是单极开关型的霍尔传感器，只感应南极磁场，只要有“南极”（S 极）磁钢有靠近-远离的动作，即可产生脉冲信号。其本身的输出波形就是方波信号（无磁场或北极磁场为高，南极磁场低）。磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号。
3 测试方法
（1） 用STC ISP默认设置，打开工程中的HEX 并下载；
（2） 当磁铁靠近霍尔传感器，熄灭最右边的发光二极管。
（注意，霍尔传感器有磁极要求。如果磁铁一边靠近传感器没有反映，可将磁铁换一边测试） 4 用途
霍尔开关元件在目前用于很多地方，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。
（1）位移测量
两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z 轴上作△Z 位移时，传感器有一个电压输出，
电压大小与位移大小成正比。
（2）力测量
如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，按这一原理可制成的力传感器。
（3）角速度测量
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。
（4）线速度测量
如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。自行车的测速就是用了霍尔传感器。
“霍尔开关器件”案例原理与测试说明
1 程序设计目标及程序运行效果说明
程序设计目标：通过本案例理解如何操作霍尔开关器件，如何获取霍尔开关器件得到的值；还需要通过这个案例，理解霍尔开关器件如何实现开和关。
程序运行效果说明：当磁铁向霍尔开关器件靠近时，发光二极管L0灭。当磁铁向霍尔开关器件远离时，发光二极管L0亮。
2 程序相关电路及工作原理说明
2.1 霍尔开关器件
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。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。当磁感应强度达到一定的程度时，霍尔开关内部的触发器就会翻转，输出信号也随之翻转。本实验是对霍尔开关器件进行试验，使用一块磁铁控制LED 的亮灭来模拟开关。
按照霍尔开关的感应方式可将它们分为：单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。
单极性霍尔开关的感应方式：磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S 极，反面感应N 极。
双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极N 、S （正磁或负磁），所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。
全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。
2.2霍尔开关器件电路工作原理
图1 霍尔开关器件电路示意图
霍尔开关器件A3144原理：
3144本身是单极开关型的霍尔传感器，只感应南极磁场，只要有“南极”（S 极）磁钢有靠近-远离的动作，即可产生脉冲信号。其本身的输出波形就是方波信号（无磁场或北极磁场为高，南极磁场低）。磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号。
3 测试方法
（1） 用STC ISP默认设置，打开工程中的HEX 并下载；
（2） 当磁铁靠近霍尔传感器，熄灭最右边的发光二极管。
（注意，霍尔传感器有磁极要求。如果磁铁一边靠近传感器没有反映，可将磁铁换一边测试） 4 用途
霍尔开关元件在目前用于很多地方，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。
（1）位移测量
两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z 轴上作△Z 位移时，传感器有一个电压输出，
电压大小与位移大小成正比。
（2）力测量
如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，按这一原理可制成的力传感器。
（3）角速度测量
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。
（4）线速度测量
如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。自行车的测速就是用了霍尔传感器。