霍尔元件叠加连接电路

叠加连接的目的

单个霍尔元件的霍尔电势 $U_H=K_{H}BI$ 通常较小，为获得较大的霍尔电势输出并提高灵敏度，可将多个霍尔元件按一定方式连接，使各元件的霍尔电势在输出端叠加。

式中 $U_H$ 为霍尔电势（单位 V），$K_H$ 为霍尔元件的灵敏度（单位 V/(A·T) 或 mV/(mA·mT)），$B$ 为磁感应强度（单位 T），$I$ 为控制电流（单位 A）。

直流供电时的并联激励、串联输出

直流供电时，各霍尔元件的控制电流采用并联方式。每个元件支路中串入可调电阻（如 $R_1$、$R_2$），用于调节各元件控制电流的大小，使两个元件的霍尔电势输出相等。输出端取自两元件的外侧（c、d 端），两元件的霍尔电势在输出回路中串联相加，因此 c、d 端输出为单元件输出的 2 倍。

适用条件：各元件处于同一磁场 $B$ 中，且通过调节 $R_1$、$R_2$ 使两元件的 $K_{H}I$ 乘积相等，并保证两元件霍尔电势在输出回路中极性同向，从而使两元件霍尔电势相等且相加；否则叠加后不能得到严格的 2 倍关系。

交流供电时的串联激励、变压器叠加

交流供电时，各霍尔元件的控制电流采用串联方式，使同一交流控制电流依次通过各元件。各元件的输出端分别接至输出变压器各一次侧绕组，二次侧绕组将各元件的霍尔输出信号叠加后输出。

采用变压器叠加的原因：交流供电时霍尔输出为交流信号，直接串联输出会因各元件输出端存在公共电位关系而不便实现；通过变压器各一次侧绕组分别接收各元件输出、二次侧绕组实现信号相加，可以完成叠加并实现电气隔离。变压器叠加时需保证各一次侧绕组匝比一致、同名端连接正确，使各霍尔输出信号同相相加，避免反向抵消。

适用条件：控制电流为交流，各元件处于同一被测磁场中，变压器各一次侧绕组分别对应各霍尔元件输出，且各一次侧绕组匝比一致、同名端连接正确，二次侧绕组实现霍尔输出信号的同相叠加。