什么是霍尔效应?

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靠马达跑来跑去的机器人非常可爱。传统上，这些电机往往是直流电机，通过使用h桥来控制，h桥可以改变电流，从而使电机能够向前或向后运行。h桥模块，如Digilent的PmodHB3或PmodHB5，也倾向于有两个引脚标记为传感器A和传感器B，测量电机旋转的方向。两个传感器，A和B，将被连接到被称为霍尔效应传感器的组件的输出。不出所料，这些测量霍尔效应。但是，与其有“单词在定义中”的问题，不如让我们学习一些实际的细节。

广义地说，当电流通过一个元件时，例如一块金属，它将沿着最小电阻的路径流动。通常，这条电阻最小的路径是元件从高压侧到低压侧的最短且相对最直的路径。然而，如果磁场垂直于电流流过半导体的直线路径，那么电流中的载流子就会受到所谓的洛伦兹力。这个力使带电粒子移动到半导体的一边或另一边，这取决于它们是带正电还是带负电。

这种电荷分离和由此产生的电压差被称为霍尔效应。由此产生的电压可以被给予一个晶体管或系统板，以表明霍尔效应在这个特定的半导体是多么强。那么，这与直流电机有什么关系呢?如果我们的直流电机有一个永磁体在电机外面的一小部分，我们可以放置两个霍尔效应传感器正交于电机。简单地说，这意味着当观察旋转电机的顶部时，两个霍尔效应传感器彼此放置90°。这样，永磁体产生的磁场将只影响直接在它前面的霍尔效应传感器，而不影响与它垂直(90度)的传感器。有了这种配置，就可以根据在设定的时间框架内首先产生电压的传感器来确定电机旋转的方式。您还可以根据特定传感器的最大值与电机的宽度之间的时间差来确定电机旋转的速度。

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