萬磁王有哪些物理知識

❶ 【霍爾開關是什麼】小身材的「萬磁王」

你有沒有想過，筆記本電腦和翻蓋手機是怎樣實現翻蓋後屏幕自動開啟、合蓋後自動休眠？酒店、商場的自動門是怎樣感應到有人接近的？勘測人員為何能不用尺子就測出長度和位置呢？其實在這些看似不起眼的日常生活現象的背後都離不開一個共同的電子元件——霍爾開關。

霍爾開關，顧名思義，就是根據霍爾效應製成的開關。所以在搞清楚什麼是霍爾開關之前，我們先要了解一下霍爾效應的原理。霍爾效應是的美國物理學家霍爾在1879年研究金屬的導電機制時發現的。簡單的來說，如果在金屬或半導體薄片的兩端通過一個控制電流，並在薄片的垂直方向施加磁感應強度固定的一個磁場，那麼，在垂直於電流和磁場的方向上將產生一個電動勢場，即霍爾電壓。不難看出，只要我們在一個固定了電流和磁場方向的條件下控制了電流大小或磁場強度，就能根據相應產生的霍爾電壓測出另一個量。

總的來說，霍爾效應能夠檢測出一切與磁相關的物理量，而霍爾開關就屬於一種有源磁電轉換器。它是通過各種霍爾元件組裝在一起，由反向電壓保護器、精密電壓調節器、霍爾電壓發生器、差分放大器、施密特觸發器、溫度補償器和互補型集電極開路輸出器等七部分組成，能夠方便的將各種磁信號轉換為較為簡單實用的電信號輸出。

當磁性物體接近霍爾開關時，開關上的檢測霍爾元件因發生霍爾效應而使得內部的電路狀態發生了變化，由此可以判斷磁性物體的存在和運動，從而進一步控制內部開關的通斷。這種磁敏特性不僅使得霍爾開關在日常生活中非常實用，在航空航天技術以及工業生產中霍爾開關也佔有很重要的地位。

霍爾開關不僅方便操作、可靠性高，同時還具有無觸點、消耗低、壽命長、分辨能力強、精度高、檢測時間短等優點。而且基於霍爾元件設計的霍爾開關成本低、結構簡單、性能好，本身具有較強的抗干擾能力，這就使得霍爾開關能夠滿足各種日常生活環境和工業生產中的需要。而在文章開頭提到的翻蓋屏幕、自動門、測繪儀都屬於接近開關的作用，除此之外，霍爾開關還可以用於壓力開關、里程錶等許多地方，可以說，霍爾開關覆蓋了我們生活中的方方面面。