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在無刷直流電機控制系統中，電機的換相是由轉子的位置決定的，因此必須有轉子位置傳感器（霍爾傳感器）對轉子位置進行實時檢測。
要讓無刷直流電機轉起來，必須要按照一定的順序給定子通電，那么我們就需要知道轉子的位置以便按照通電次序給相應的定子線圈通電。定子的位置是由嵌入到定子的霍爾傳感器感知的。通常會安排3個霍爾傳感器在轉子的旋轉路徑周圍。無論何時，只要轉子的磁極掠過霍爾元件時，根據轉子當前磁極的極性霍爾元件會輸出對應的高或低電平，這樣只要根據3個霍爾元件產生的電平的時序就可以判斷當前轉子的位置，并相應的對定子繞組進行通電。
霍爾效應：當通電導體處于磁場中，由于磁場的作用力使得導體內的電荷會向導體的一側聚集，當薄平板通電導體處于磁場中時這種效應更為明顯，這樣一側聚集了電荷的導體會抵消磁場的這種影響，由于電荷在導體一側的聚集，從而使得導體兩側產生電壓，這種現象就稱為霍爾效應。
霍爾傳感器檢測原理
霍爾元件被放置在電機的固定位置，并且將霍爾元件放置到電機的定子相對復雜，因為當霍爾元件被放置時，如果該位置不與轉子的磁場相切，霍爾元件的測量值不能準確地反應轉子的當前位置，鑒于上述原因，為了簡化霍爾元件的安裝，通常在電機的轉子上安裝冗余磁體。這種磁鐵專門用于感應霍爾元件，從而達到與轉子磁鋼感應相同的效果?；魻栐ǔ８鶕荛L安裝在印刷電路板上，并且配備有調節蓋，這樣，用戶可以根據磁場的方向非常方便地調整霍爾元件的位置，從而使其在最佳狀態下工作。
霍爾元件位置有兩種排列方式：60°夾角和120°夾角?；谶@種安排形式，無刷直流電機的電流換向順序由廠家決定，這是我們控制電機時所需要的換相順序。
注：霍爾元件的電壓范圍為4V～24V，電流范圍為5mA～15mA。因此，在考慮控制器時，應考慮霍爾元件的電流和電壓要求。此外，霍爾元件輸出集電極開路，使用時需要連接一個拉電阻。行業使用最多的霍爾元件電壓為5V，電流為10mA。