在電子元器件領域，線性霍爾 IC 是一種至關重要的模擬輸出傳感器，它具備 rail to rail 特性，這使得后端微控制器處理起來簡單方便，如同普通霍爾 IC 一樣，廣泛適用于白色家電和工業(yè)設備等領域。與數(shù)字輸出的霍爾 IC 相比，線性霍爾 IC 進行模擬輸出，在位置檢測精度方面表現(xiàn)更為出色。接下來，我們將深入探討線性霍爾 IC 的原理和應用。

線性霍爾 IC 的工作原理基于內(nèi)置的霍爾元件。通過后段信號處理 IC，將霍爾元件的輸出電壓進行放大，使其在 0~Vcc 的范圍內(nèi)實現(xiàn)線性輸出（如圖 1 所示）。不同的信號處理 IC 具有不同的放大率，這就形成了各種不同靈敏度的線性霍爾 IC 產(chǎn)品。當不施加磁場時，線性霍爾 IC 的輸出為 Vcc/2；而當施加 N 極或 S 極磁場時，輸出會相應地發(fā)生增減，范圍在 0~Vcc 之間。不過，當施加的磁場超出規(guī)格范圍時，輸出將會飽和。因此，在實際應用中，為了有效利用線性霍爾 IC 的輸出范圍，建議根據(jù)需要測量的磁場范圍來選擇相匹配靈敏度的產(chǎn)品。和普通霍爾 IC 一樣，線性霍爾 IC 的輸出電壓范圍由電源決定，這使得后端微控制器能夠快速接收信號。

線性霍爾 IC 在眾多領域都有典型的應用實例。

在液位檢測方面，燃油表和液位計傳感器是常見的應用場景。這些傳感器用于提示液體燃料或蓄水箱的余量是否達到預設值。由于采用機械非接觸式設計，電路可以設置在儲罐的外部，所以非常適用于檢測可燃性液體，常被用于檢測儲罐的上限（滿）或下限（空）液位。液位計傳感器主要由磁鐵、線性霍爾 IC 和浮子構成。當儲罐中有足夠的液體時，如圖 2 (1) 所示，線性霍爾 IC 會被施加 S 極磁場，此時輸出接近 0V。隨著液位的下降，施加在線性霍爾 IC 上的 S 極磁場減小，輸出信號逐漸增大。當磁鐵 S 極和 N 極的邊界到達線性霍爾 IC 的正面時，如圖 2 (2) 所示，S 極外加磁場變?yōu)?0，線性霍爾 IC 的輸出變?yōu)橹悬c電壓（例如，當電源電壓為 5V 時，中電電壓為 2.5V）。隨著水位進一步下降，N 極磁場逐漸增強，線性霍爾 IC 的輸出繼續(xù)增大。當液體消失時，如圖 2 (3) 所示，線性霍爾 IC 在 N 極強大磁場作用下，輸出與電源電壓相同的電壓信號。與開關式霍爾 IC 不同，線性霍爾 IC 為模擬輸出，不僅可以檢測液位的下限位置，還能檢測出液位的具體高度。通過組合使用多個磁鐵和傳感器，還可以擴大檢測范圍。不過，在實際應用中，需要綜合考慮線性霍爾 IC 的標準磁場范圍、磁鐵尺寸以及磁鐵與線性霍爾 IC 之間的距離等因素。

輸入控制搖桿也是線性霍爾 IC 的一個重要應用場景。它是一種模擬接口，常用于游戲手柄、無線裝置的操控等。輸入控制搖桿主要由搖桿、鉸鏈、圓形磁鐵和線性霍爾 IC 構成。將霍爾 IC 放置在固定搖桿的鉸鏈的正下方，然后安裝搖桿，當搖桿處于行程中間位置時，圓形磁鐵 S 極和 N 極的邊界位于霍爾 IC 的正上方。這種布置可以在搖桿角度約為 ±30° 的范圍內(nèi)，實現(xiàn)線性輸出。

在電流檢測方面，磁性電流傳感器通過測量目標電流線周圍產(chǎn)生的磁場（磁通密度）來檢測電流大小（如圖 4 所示）。只需將 “《全面認知?低溫漂霍爾元件》” 中的 “開環(huán)型電流傳感器” 中的霍爾元件替換為線性霍爾 IC，使用線性霍爾 IC 后不再需要霍爾元件后端的放大電路，這是其顯著優(yōu)點之一。