开关霍尔效应传感器是一种磁性接近传感器，具有应用灵活、工作电压范围宽、采样频率高等特点。它是一种高度可靠的非接触式清洁传感器，广泛应用于位置传感、旋转测量等领域。开关霍尔效应传感器主要分为单极接近型和双极锁存型，其基本原理和应用不做阐述。以下是位置检测和旋转测量的一些特殊用途。
1个双极开关霍尔效应传感器
成品霍尔传感器在芯片封装上没有统一标准，或者是由磁铁的S极或者N极触发。磁铁嵌入固定时，用户在维修和更换时需要判断磁铁的极性，应用不便。双极开关型霍尔传感器具有很大的灵活性和方便性，而无需辨别磁体的极性。
1.1基本原则
霍尔芯片A3144的感测表面之一是磁体的S极敏感表面。假设这个面是S极敏感面，那么另一个面一定是N极敏感面。假设这个表面被称为N极敏感表面。
两个开关型霍尔芯片A和B紧密堆叠在一起，芯片A朝外，芯片B朝外。两个芯片的开路输出0a和0b连接成一个输出端，共用同一个电源，封装在一个铜螺栓器件中，芯片的有源面面向磁铁的磁极N或S。结构原理见图1。
1.2实现方法由于A、B芯片一个接一个堆叠，磁场会穿过A芯片的敏感面，作用在B芯片上，显然B芯片的灵敏度会降低。实验表明，磁体到底部B芯片的触发距离比A芯片小1.5毫米左右。为了补偿B芯片灵敏度的降低，可以在它后面衬一层小的铁磁材料进行补偿。稀土磁钢的磁场可以无补偿的穿过A芯片，可以触发B芯片。当S极靠近传感器时，A芯片输出，当N极靠近传感器时，B芯片输出。这样，不管磁铁的哪个磁极靠近传感器，不管磁铁的极性如何，总有一个芯片输出。双极开关霍尔效应传感器的优点是不需要关心磁铁的极性，传感器互换性强，更换维护方便。缺点是使用两个芯片成本略有增加，B芯片作用距离略有减小。
2霍尔效应高速旋转编码器
旋转角度的精确测量通常由光电旋转编码器来实现。但当使用环境恶劣，精度要求不高时，系统成本就会过高。为了提高可靠性，一般在不同的角位置安装若干廉价可靠的开关型霍尔效应传感器，用旋转磁铁扫过传感器的有源表面进行采样。当采样点较多时，这种方法使用的传感器和信号线较多，安装不方便，占用控制系统的接口资源较多。
2.1基本原理与双极开关霍尔效应传感器相同，不同的是A、B芯片分别输出。其中，芯片A作为初始“零点”脉冲输出，芯片B作为旋转角度“顺序”脉冲输出。无论采样点是什么，只需要一个旋转编码传感器和一根四芯电缆就可以占用两个系统接口。结构原理见图1。
2.2实现方法安装一个磁铁时，只有其中一个如S极朝向传感器的作用面，其他磁铁以N极朝向作用面。当磁铁旋转时，编码器输出一个零脉冲，而当N极作用于旋转编码器时，输出一个序列脉冲，由控制系统进行判断和测量，如图1所示。由于磁铁之间有很大的间隙，零脉冲和序列脉冲不重叠，采用双线输入，控制系统的软件处理非常简单。
这种传感器的优点是一个传感器代替多个传感器，安装简单，成本低。采样点越多，优势越明显。缺点是两路输出的脉宽与转速有关；当采样点较多时，需要直径较大的磁铁安装轮。在印刷设备的程序控制系统中，采用开关霍尔效应旋转编码器，简化了系统设计，减少了传感器数量。
3磁偏霍尔效应高速齿轮接近开关
电容式或电感式接近开关工作频率低，难以满足高速旋转的测量。能够满足高速测量要求的档位传感器相对昂贵。利用开关型霍尔效应传感器芯片可以设计出低成本高速霍尔效应接近开关，如图2所示。
3.1基本原理开关式霍尔效应传感器对于磁感应强度有一个临界值，当磁感应强度超过临界值时，霍尔芯片被触发输出。使用顺磁性物质或者增加磁通量可以增强磁感应强度，铁齿轮正好可以满足这个要求。
3.2实现方法一个小的高强度磁铁和霍尔芯片封装在一个传感器中，磁铁和芯片之间的距离略大于临界触发距离。此时芯片没有输出，相当于用磁偏置对芯片进行预偏置。当铁磁性材料靠近传感器时，铁磁性材料会产生一个很强的附加磁场，该磁场与原来的磁感应强度方向相同，从而增强了作用在霍尔芯片上的磁感应强度。当强度大于临界触发强度时，芯片有接近信号输出。这种传感器的优点是测量速度高达10KHz，成本低。在高温、高湿、飞花、降尘严重的恶劣环境下，性能稳定，效果良好。缺点是这种设计只能检测铁磁材料，作用距离略近，需要选择磁感应强度长期稳定的磁铁。
4霍尔效应可逆计量传感器
光电可逆计量传感器的转换电路和机械传动装置复杂，比较昂贵，安装精度要求高，有传动摩擦，不利于高速连续运行。利用锁存霍尔效应传感器和简单的转换电路就可以实现可逆计量，克服了光电可逆计量传感器的缺点，性价比高。
4.1基本原理锁存霍尔效应传感器A3290具有触发锁存的特性，需要磁铁的N、S极交替触发才能输出信号，单极磁极触发无法输出连续脉冲，因此N、S极的间隔影响输出脉宽。利用这一特点，可以合理安排磁极安装位置，可以将自锁霍尔效应传感器设计成可逆测量的转向确定传感器。
图3霍尔效应可逆计量传感器电路原理
4.2实现方法双磁铁不对称安装，一块磁铁的S极朝外，另一块磁铁的N极朝外，如图3所示。假设S极置位霍尔传感器HL，N极复位传感器，很明显磁极分别顺时针和逆时针通过HL时输出脉冲宽度不同。电路中IC为六施密特触发器，IC-B和IC-C将HL的输出信号反相后分成两路信号，一路输入R1、C1和IC-A组成的差分电路，输出计量脉冲。另一路输入到由R2、C2和IC-D组成的积分电路，合理选择参数R2、C2可使积分电路将宽脉冲积分到IC-D的输入mosfet中，而不是窄脉冲。显然，当磁铁逆时针旋转时，IC-D输出高电平，顺时针旋转时，IC-D输出低电平。判断采样轮的正反转，输出可逆计量控制电平。
这种传感器的优点是电路简单，特别适用于高速旋转的采样系统，但缺点是低速旋转会影响ju
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