【应用】基于hall效应的液位测量设计攻略

时间： 2019-08-29 来源：世强作者：TonyBro

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【摘要】液位计是一种能够指示容器页面位置的设备，液位计的实现方法很多，有电容的，超声波的，光电的等等，今天我们要介绍的是基于hall效应来做的液位计。其超强的抗腐蚀能力，可供选择的多灵敏度磁铁，内部集成带隙电压调节器，以及高达21mA的电流输出都使其成为液位计实现方法的最佳选择。

基于hall效应的液位计设计，完美应对恶劣测试环境

液位计设计有几个挑战，如，液体腐蚀，液体浓度不一，环境光影响等等。电容，超声波，光电等设计在一些特定场合还是有它固有的优势，但是要从综合应对这些挑战的角度，hall效应则是最全面的，下面待我慢慢道来。

如图1所示，设计一个漂浮物，漂浮物上面安装了磁铁，使用导航栏把漂浮物固定在一定空间内，使其随着液体移动。这时，漂浮的磁铁所指示的位置就是液面在容器中的高度。所以检测磁体即等效于检测液面高度。在容器外面用一颗hall开关芯片，例如OH090U，OH180U或OH360U，即可完成检测。

由于磁铁坑腐蚀能力很强，且不同浓度的液体对它的影响几乎可以忽略，且在红外设计的环境光这个搅屎棍更是不在话下。所以，基于hall效应液位计设计在应对恶劣测试环境有着得天独厚的优势。

图1：基于hall效应设计的液位计示意图

灵敏度范围广，电流输出高达21mA的霍尔开关

设计的关键在于选定磁铁和hall开关，即磁铁的磁场强度和hall开关的灵敏度是设计关键。普通Alenco-8材质，直径为0.25 inch，长0.5 inch圆柱型的磁铁，在离磁铁表面0.1 inch处产生磁场强度大概是500 gauss。典型灵敏度为360 gauss的OH360U就非常适合应用于这个场合。当然，可以根据不同的结构设计，选择不同灵敏度的磁铁。

TT公司的hall开关除了提供可选择不同灵敏度的磁铁外，芯片内部集成带隙电压调节器，使得它的供电电压可以在4.5V-24V均能正常工作，另外，高达21mA的电流输出，使芯片可以同时驱动7个TTL负载，使得液位计检测信号可以同时支持多路使用。

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