霍爾元件的工作原理

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首先,霍爾元件的工作原理:所謂的霍爾效應是指當磁場作用于載流金屬導體和半導體中的載流子時,橫向電勢差的物理現象。1879年,美國物理學家霍爾發現了金屬的霍爾效應。當電流通過金屬箔時,如果在垂直于電流的方向上施加磁場,在金屬箔的兩側將會產生橫向電勢差。半導體中的霍爾效應比金屬箔中的更明顯,而鐵磁金屬在居里溫度以下會表現出很強的霍爾效應。 利用霍爾效應可以設計和制造多種傳感器?;魻栯妱莶畹幕娟P系是 UH=RHIB/d (18) 右側=1/nq(金屬)(19) 其中右側和右側;& mdash霍爾系數: n & mdash& mdash載流子濃度或自由電子濃度; q & mdash& mdash電量。 I & mdash& mdash電流通過; B&·姆達什;& mdash垂直于I的磁感應; d & mdash& mdash導體的厚度。 對于半導體和鐵磁金屬,霍爾系數表達式不同于等式(19),在此省略。 

由于帶電導線周圍有磁場,其大小與導線中的電流成正比,因此導線電流的大小可以通過用霍爾元件測量磁場來確定?;谶@一原理,可以設計霍爾電流傳感器。其優點是與被測電路無電接觸,對被測電路無影響,被測電源無功耗,特別適用于大電流傳感。 如果將霍爾元件置于電場強度為E、磁場強度為H的電磁場中,則在該元件中將產生電流I,同時在該元件上產生的霍爾電勢差與電場強度E成比例。如果再次測量電磁場的磁場強度,則可以通過P=EH來確定電磁場功率密度的瞬時值P。 霍爾功率傳感器可以用這種方法構成。 如果與霍爾元件集成的開關根據預定位置規則地布置在物體上,則當安裝在運動物體上的永磁體通過測量電路時,可以從測量電路測量脈沖信號??梢愿鶕}沖信號序列來感測運動物體的位移。如果測量每單位時間的脈沖數,就可以確定運動速度。

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