霍尔开关的工作电压与检测磁场范围的原理

霍尔元件的工作电压通过改变控制电流，进而影响霍尔电压的输出特性，最终决定了磁场检测范围的上下限，核心逻辑可以拆解为以下两点：

1.对磁场上限的影响：电压越高，可检测的磁场上限越低从霍尔电压公式 $V_H=\frac{R_H\cdot I\cdot B}{d}$  可知，工作电压 V 直接决定控制电流 I（I=RV，R 为元件内阻）。霍尔元件的输出存在最大线性电压阈值，当 VH 达到这个阈值时，输出会进入饱和状态，无法再随磁场增强而线性增长。

工作电压升高 → 控制电流 I 增大 → 相同磁场 B 下产生的 VH 更大 → 较小的磁场就能让 VH 达到饱和阈值 → 可检测的磁场上限降低。

工作电压降低 → 控制电流 I 减小 → 需要更强的磁场才能让 VH 达到饱和阈值 → 可检测的磁场上限提高。

2.对磁场下限的影响：电压过低，可检测的磁场下限升高当工作电压过低时，控制电流 I 会变得很小，导致微弱磁场下产生的 VH 信号强度极弱，会被电路中的噪声信号淹没，元件无法有效识别。这种情况下，只有足够强的磁场才能产生可识别的 VH 信号，相当于磁场检测下限升高，无法检测微弱磁场。

综上所述，工作电压与磁场检测范围的关系是一个 “此消彼长” 的平衡：电压过高会压缩磁场上限，电压过低会抬升磁场下限，只有匹配元件参数的最佳工作电压区间，才能获得最宽的有效磁场检测范围。