一、霍尔传感器
概念：
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。 霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
原理：
有霍尔型是通过电机的霍尔型号来判断当前电机运动的状态，然后控制器根据霍尔所采集的信号再控制控制器的三相输出来给电机供电，让电机持续正常的工作。
无霍尔型的是电机无霍尔传感器，控制器通过电流采集来判断电机当前的运动状态，然后控制控制器输出来给电机供电，让电机争产工作。
作用：
有霍尔型电机和控制器在使用时稳定，启动时扭矩大，无异响。
无霍尔型电机和控制器在使用时因技术问题，目前还不是很稳定，特别是在起步阶段，稳定性差，动力不够。
应用：
有刷电机是采用电刷与换相器通过机械接触的方式进行换相的;而无刷电机则是通过hall-sensor检测出绕组实时运转位置的信号 ，再通过微处理器或专用芯片对采集的信号进行处理 ，并实时控制相应的驱动电路对电机绕组进行控制。由于无刷电机的换相是通过传感器及相关电路进行的 ，所以这种电机没有电刷与换相器的机械接触与磨损 ，不需要经常换电刷等易损器件 ，从而可有效提高电机的使用寿命 ，减少维修费用。
二、BLDC电机中霍尔传感器的作用
(转载于：电工之家)
直流电机控制板里面的霍尔传感器是用来检测电机的转动速度用的。在有些应用的场合,需要对电机进行调速,要保证电机在某个速度下面保持不变,所以就要加一个检测速度的传感器进行反馈,主控板根据检测的速度值来输出不同的控制脉冲信号,最终达到快速调整电机转速的目的。也叫做霍尔编码器。
编码器的分类
从编码器检测原理上来分,还可以分为光学式、磁式、感应式、电容式。常见的是光电编码器和霍尔编码器。光电编码器是属于光学式编码器,而霍尔编码器则属于磁式编码器。
1.光电编码器的原理
光电编码器的原理解析光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换为脉冲数字量的传感器。由光电码盘和光电检测装置组成。光电码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形的小孔。由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,检测装置检测输出对应的脉冲信号,一般输出A,B两路具有一定相位差的方波信号,通过两路输出信号,可判断电机的转动方向。
2、霍尔编码器的原理
霍尔编码器则是一种通过磁电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。霍尔编码器由霍尔码盘和霍尔传感器组成。霍尔码盘在一定直径的圆板上等分地布置有不同的磁极。霍尔码盘与电机同轴,电机旋转时,霍尔元件检测输出对应的脉冲信号,一般输出A,B两路具有一定相位差的方波信号,通过两路输出信号,可判断电机的转动方向。两种编码器的检测原理是一样的,都是通过输出A,B相的方波信号来检测。只不过光电式的编码器精度要比霍尔式编码器的精度高许多。简单的检测原理示意图:
如何计算转速?计算电机的转速都是通过检测输出脉冲的个数来进行计算的。其大概原理是:比如一个500线的电机(转圈会输出500个脉冲) ,只要通过单片机定时器设定一个固定的检测时间,假如定时1S的时间,然后通过单片机的外部中断或者输入捕获等方式获得1S钟内的脉冲个数,假如1S内检测到1000个高电平(1000个脉冲) ,那么就代表了电机刚好转过两圈,这时就可以根据轮子的直径来算出其对应的转速了。
为了提高检测精度,你还可以通过同时检测AB相两路输出的高低电平,具体和检测一路的原理类似。
总结:在电机加装一个霍尔传感器无非就是为了测定电机的转速来使用的,一般传感器可以给控制器提供个反馈的信号,根据反馈信号就可以进行信号的调制,形成一个闭环控制方式。
三、问题答疑
伺服电机，自带了霍尔传感器，还需要配编码器吗？
霍尔在无刷电机上主要是用来换向用的，根据你的需求，如果不需要精确的位置控制，可以做粗略的反馈。但是要精确的控制，则要加编码器，编码器反馈只与上位机或者驱动器有关系，至于是否匹配，通常直流驱动器基本没问题，比如elmo。