（方捷）开关型霍尔传感器与干簧管工作非常相似，在磁场的作用下，它由高电平变成低电平输出。该传感器外形如塑封三极管，其管脚排列如图10所示，其内部结构如图11所示。它由霍尔元件、放大器、施密特电路及集电极开路输出三极管组成。当磁场作用于霍尔元件时产生一微小的霍尔电压，经放大器放大及施密特电路后使三极管导通；当无磁场作用时三极管截止。当外接上拉电阻后，无磁场作用时，三极管截止，输出为高电平；有磁场作用时，三极管导通，输出为低电平。
实验一、基本电路实验
套件供应的开关型霍尔传感器的型号为UGN3120，图12是基本实验电路，图中2kΩ是上拉电阻，用指针式万用表5V直流挡（数字表20V直流挡）测输出V\(_{0}\)的电压（UGN3120及2kΩ电阻安装在面包板上）。该传感器的两个面都能工作，但要求磁钢的极性不同（磁钢要垂直于传感器的平面）。动作距离与磁钢的磁性有关，一般为3～5mm（由于霍尔元件处于芯片的中间，所以它有一个敏感区，磁钢应在敏感区范围移动）。当磁钢接近传感器使三极管导通时，输出低电平，其电压约0.02V；当磁钢远离传感器，三极管截止时，输出高电平，其电压与电源电压相同（＋5V）。
为了使传感器动作可靠，芯片中有一个施密特电路，用以产生一个磁滞，即器件内三极管导通时的磁场强度为B\(_{OP}\)，但器件内三极管截止时的磁场强度为BRP，即有一B\(_{H}\)的磁滞，如图13所示。在实验时，你会发现：磁钢移到距离d1时，输出电压VO≈0V；但将磁钢稍向后移动，输出电压仍不变，等退后到d2时，输出电压V\(_{O}\)＝＋5V，如图14所示。
通过本实验了解了基本工作电路、高低电平输出与磁钢的作用距离及极性以及它的磁滞特性。
实验二、防盗报警电路实验
按图15在面包板搭一个电路。你可能发现此电路与图4极其相似，实验的结果也与图5一样，电路由读者自行分析。
应用电路
1．转速及其它参数测量
图16是一种测转速（或转数）的工作原理图，每转一圈传感器输出一个脉冲，利用这脉冲可以计数及测速。利用这原理可以做成新型数字式电度表、煤气表、水表，可以与计算机连接组成统一收费系统或者预售卡收费的装置。
2．行程开关
利用两个霍尔传感器可以组成行程开关，如图17所示。当磁钢移动到右端传感器时，传感器发出换向信号，使移动件向左移动；移动到左端时，又发出换向信号，使移动件向右移动，实现一定行程的往复运动。
相关知识
1．干簧管与开关型霍尔传感器的差别
虽然说干簧管与开关型霍尔传感器都能在磁钢的作用下产生开关动作或输出开关信号，但两者还有如下的差别：
（1）干簧管动作时间是较慢的，一般为1～3ms，而霍尔传感器的上升或下降时间一般为0.1～2μS，所以后者适合于高速开关（测高速），而前者只能用于速度较低的场合。
（2）干簧管是机械装置，簧片触头有一定的寿命，而霍尔传感器的寿命更长，更可靠。
（3）霍尔元件是电子元件，对振动、加速度不敏感，而干簧管对振动、加速度较为灵敏，在使用环境上考虑这一点。
（4）干簧管价格较便宜，由于它能驱动安培级电流，而且电路较为简单，电路总的成本低。
2．UGN3120的工作电压范围为4.5V～24V，工作温度范围为-20℃～＋85℃；对磁钢的磁感应强度：B\(_{OP}\)为0.07T～0.425T；BRP为0.05T～0.33T（T\(_{A}\)＝-20℃～85℃）。
3．T（特斯拉）是磁感应强度（B）的单位。设在均匀磁场中放置一根根长的直导线，并使其方向与磁场垂直，此时若导线中通以1A电流，而每米长的导线上受到1牛顿的磁力作用时，则该磁场的磁感应强度就是1特斯拉（T）。
4．霍尔传感器还有线性型，输出电压与作用的磁感应强度成正比，可参看《无线电》1999年第2期第34页文章。
小结
通过本实验了解了两种磁敏传感器的结构、基本电路、工作特性及应用电路，并根据这两种传感器的特点可按工作要求来选择合适的传感器。
思考题
本刊1999年第11期趣味实验室中的图10（车门关好告知器电路）中是采用三个光断续器作车门关好传感器，输出车门是否关好的开关信号。现用三个开关型霍尔传感器来代替光断续器，如何改动此图的电路（提示：可增加一个六反相器4069）仍满足原设计的要求？
本期思考题解答
在用光断续器时，车门关好时输出为高电平，而采用开关到霍尔传感器时，车门关好时输出为低电平，所以要增加一个反相器，如图18所示。
