万磁王有哪些物理知识

❶ 【霍尔开关是什么】小身材的“万磁王”

你有没有想过，笔记本电脑和翻盖手机是怎样实现翻盖后屏幕自动开启、合盖后自动休眠？酒店、商场的自动门是怎样感应到有人接近的？勘测人员为何能不用尺子就测出长度和位置呢？其实在这些看似不起眼的日常生活现象的背后都离不开一个共同的电子元件——霍尔开关。

霍尔开关，顾名思义，就是根据霍尔效应制成的开关。所以在搞清楚什么是霍尔开关之前，我们先要了解一下霍尔效应的原理。霍尔效应是的美国物理学家霍尔在1879年研究金属的导电机制时发现的。简单的来说，如果在金属或半导体薄片的两端通过一个控制电流，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度固定的一个磁场，那么，在垂直于电流和磁场的方向上将产生一个电动势场，即霍尔电压。不难看出，只要我们在一个固定了电流和磁场方向的条件下控制了电流大小或磁场强度，就能根据相应产生的霍尔电压测出另一个量。

总的来说，霍尔效应能够检测出一切与磁相关的物理量，而霍尔开关就属于一种有源磁电转换器。它是通过各种霍尔元件组装在一起，由反向电压保护器、精密电压调节器、霍尔电压发生器、差分放大器、施密特触发器、温度补偿器和互补型集电极开路输出器等七部分组成，能够方便的将各种磁信号转换为较为简单实用的电信号输出。

当磁性物体接近霍尔开关时，开关上的检测霍尔元件因发生霍尔效应而使得内部的电路状态发生了变化，由此可以判断磁性物体的存在和运动，从而进一步控制内部开关的通断。这种磁敏特性不仅使得霍尔开关在日常生活中非常实用，在航空航天技术以及工业生产中霍尔开关也占有很重要的地位。

霍尔开关不仅方便操作、可靠性高，同时还具有无触点、消耗低、寿命长、分辨能力强、精度高、检测时间短等优点。而且基于霍尔元件设计的霍尔开关成本低、结构简单、性能好，本身具有较强的抗干扰能力，这就使得霍尔开关能够满足各种日常生活环境和工业生产中的需要。而在文章开头提到的翻盖屏幕、自动门、测绘仪都属于接近开关的作用，除此之外，霍尔开关还可以用于压力开关、里程表等许多地方，可以说，霍尔开关覆盖了我们生活中的方方面面。