單極霍爾效應傳感器，也稱為單極開關，可為各種接近感應設備（從變速桿到筆記本電腦的屏幕）設置動畫。

霍爾效應是1879年由埃德溫·霍爾（Edwin Hall）發(fā)現(xiàn)的，距發(fā)現(xiàn)電子已經(jīng)整整20年了。當時，沒有人真正知道如何解釋這種現(xiàn)象。直到很久以后，這種效果才進入商業(yè)應用。 

霍爾效應的發(fā)現(xiàn)者埃德溫·霍爾（Edwin Hall）。圖片由  John Hopkins University提供

如今，霍爾效應已廣泛用于各種電氣系統(tǒng)中，通常以霍爾效應傳感器的形式使用。為了本文的目的，我們將研究一種特定類型的霍爾效應傳感器：單極霍爾效應傳感器。 

霍爾效應：簡要回顧

我們對單極霍爾效應傳感器的討論首先需要我們了解霍爾效應的核心�；魻栃�應是當暴露于磁場中時導電材料兩側(cè)之間的電勢差。 

霍爾效應的視覺描繪。圖片由Melexis提供

在較高的水平上，可以這樣想：電子流過導體時，它們沿直線移動�，F(xiàn)在，如果將該導體放在磁場中，則電子會在洛倫茲力的作用下偏離其直線。電子的這種不均勻的空間分布導致在導體中形成電勢差。 

出于多種原因，霍爾效應傳感器利用了這種效應來檢測磁場。

單極霍爾效應傳感器

甲單極霍爾效應傳感器使用霍爾效應等的開關來操作。工作原理如下。 

呈現(xiàn)出足夠強度（磁通密度）的正磁場（南極）的磁體將導致設備切換到導通狀態(tài)。一旦打開，單極IC將保持導通狀態(tài)，直到磁場消失并且IC恢復為截止狀態(tài)為止。

單極開關操作區(qū)域與磁通密度的關系。圖片由  Allegro Microsystems提供

這些開關的操作通常取決于磁場強度，磁場方向和設備公差。在大多數(shù)單極開關中，磁場需要垂直指向封裝的表面。 

磁場方向?qū)τ趩螛O開關的操作很重要。圖片由Steven R.Stuve提供

單極霍爾效應傳感器的應用

這項技術已在許多接近感應設備中找到了家。 

該技術的一個經(jīng)典示例應用是車輛變速桿。當駕駛員移動操縱桿時，操縱桿底部的磁鐵也會移動。當它改變位置時，不同的傳感器會暴露在磁場中，并且它們的開關會打開。其他距離附近的其他設備均已關閉。以這種方式，駕駛員可以控制車輛的操作模式（即，行駛，停車，倒車，空檔）。

車輛變速桿中的單極霍爾效應傳感器。圖片由Allegro Microsystems提供

其他應用包括檢測筆記本電腦或滑動智能手機的打開和關閉方向。 

筆記本電腦中的單極霍爾效應傳感器。圖片由Digi-Key提供

新型雙單極開關 

如今，由于其廣泛的應用范圍，公司仍在致力于改進和小型化單極開關。 

就在本月，Diodes Incorporated發(fā)布了AH3188，這是一種新型的超高靈敏度，低功耗單極開關。該設備包括雙單極性輸出，這意味著AH1388可以獨立檢測北極和南極。

AH1388的圖形。圖片由Diodes Incorporated提供

該設備聲稱具有更高的靈敏度，可以使用更小的磁體，從而可以實現(xiàn)更緊湊，更低功耗和靈活的設計。該產(chǎn)品針對接近感應設計，目前已全面投入生產(chǎn)。

用作小型靈活開關

單極霍爾效應傳感器是一種利用霍爾效應作為開關的有用技術。這些設備通常在接近感應應用中發(fā)現(xiàn)，為設計人員提供了小型靈活的解決方案。 

隨著公司仍在開發(fā)和改進該技術，這些設備似乎仍將廣泛可用。