霍爾元件簡介

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案霍爾元件霍爾元件可用多種半導(dǎo)體材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子阱材料等等.霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。霍爾元件具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕?；魻柧€性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高（可達(dá)

2、μm級）。采用了各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達(dá)－55℃～150℃。UH=RHIB/d（18）RH=1/nq（金屬）（19）式中RH——霍爾系數(shù)：n——單位體積內(nèi)載流子或自由電子的個(gè)數(shù)q——電子電量；I——通過的電流；霍爾元件B——垂直于I的磁感應(yīng)強(qiáng)度；d——導(dǎo)體的厚度。對于半導(dǎo)體和鐵磁金屬，霍爾系數(shù)表達(dá)式與式（19）不同，此處從略。由于通電導(dǎo)線周圍存在磁場，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，其優(yōu)點(diǎn)是不與被測電路發(fā)生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。利用這

3、種方法可以構(gòu)成霍爾功率傳感器?；魻栐?yīng)用霍爾效應(yīng)的半導(dǎo)體。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2工作原理　　霍爾元件應(yīng)用霍爾效應(yīng)的半導(dǎo)體?！　∷^霍爾效應(yīng)，是指磁場作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流通過金屬箔片時(shí)，若在垂直于電流的方向施加磁場，則金屬箔片兩側(cè)面會出現(xiàn)橫向電位差。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現(xiàn)極強(qiáng)的霍爾效應(yīng)。　　利用霍爾效應(yīng)可以設(shè)計(jì)制成多種傳感器?；魻栯娢徊頤H的基本關(guān)系為

4、:　　UH=RHIB/d（1）RH=1/nq（金屬）（2）　　式中RH――霍爾系數(shù)；n――單位體積內(nèi)載流子或自由電子的個(gè)數(shù)；q――電子電量；I――通過的電流；B――垂直于I的磁感應(yīng)強(qiáng)度；d――導(dǎo)體的厚度?！　τ诎雽?dǎo)體和鐵磁金屬，霍爾系數(shù)表達(dá)式和式（2）不同，此處從略?！　∮捎谕妼?dǎo)線周圍存在磁場，其大小和導(dǎo)線中的電流成正比，故可以利用霍爾元件測量出磁場，就可確定導(dǎo)線電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不和被測電路發(fā)生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電

5、流傳感?！　∪舭鸦魻栐糜陔妶鰪?qiáng)度為E、磁場強(qiáng)度為H的電磁場中，則在該元件中將產(chǎn)生電流I，元件上同時(shí)產(chǎn)生的霍爾電位差和電場強(qiáng)度E成正比，如果再測出該電磁場的磁場強(qiáng)度，則電磁場的功率密度瞬時(shí)值P可由P=EH確定?！　±眠@種方法可以構(gòu)成霍爾功率傳感器。　　如果把霍爾元件集成的開關(guān)按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在物體上，當(dāng)裝在運(yùn)動物體上的永磁體經(jīng)過它時(shí)，可以從測量電路上測得脈沖信號。根據(jù)脈沖信號列可以傳感出該運(yùn)動物體的位移。若測出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，則可以確定其運(yùn)動速度。?[1]3元件特性1、霍爾系數(shù)（又稱

6、霍爾常數(shù)）RH在磁場不太強(qiáng)時(shí)，霍爾電勢差UH與激勵(lì)電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比，與霍爾片的厚度δ成反比，即UH=RH*I*B/δ，式中的RH稱為霍爾系數(shù)，它表示霍爾效應(yīng)的強(qiáng)弱。另RH=μ*ρ即霍爾常數(shù)等于霍爾片材料的電阻率ρ與電子遷移率μ的乘積。2、霍爾靈敏度KH（又稱霍爾乘積靈敏度）霍爾靈敏度與霍爾系數(shù)成正比而與霍爾片的厚度δ成反比，即KH=RH/δ，它通?？梢员碚骰魻柍?shù)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案3、霍爾額定激勵(lì)電流當(dāng)霍爾元件自身溫升10℃時(shí)所流過的激勵(lì)電流稱為額定激勵(lì)電流。4、霍爾最大允許激勵(lì)電

7、流以霍爾元件允許最大溫升為限制所對應(yīng)的激勵(lì)電流稱為最大允許激勵(lì)電流。5、霍爾輸入電阻霍爾激勵(lì)電極間的電阻值稱為輸入電阻。6、霍爾輸出電阻霍爾輸出電極間的電阻值稱為輸出電阻。7、霍爾元件的電阻溫度系數(shù)在不施加磁場的條件下，環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，電阻的相對變化率，用α表示，單位為%/℃。8、霍爾不等位電勢（又稱霍爾偏移零點(diǎn)）在沒有外加磁場和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，在輸出端空載測得的霍爾電勢差稱為不等位電勢。9、霍爾輸出電壓在外加磁場和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，在輸出端空載測得的霍爾電勢差稱為霍爾輸出電壓

8、。10、霍爾電壓輸出比率霍爾不等位電勢與霍爾輸出電勢的比率11、霍爾寄生直流電勢在外加磁場為零、霍爾元件用交流激勵(lì)時(shí)，霍爾電極輸出除了交流不等位電勢外，還有一直流電勢，稱寄生直流電勢。12、霍爾不等位電勢在沒有外加磁場和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，不等位電勢的相對變化率。13、霍爾電勢溫度系數(shù)在外加磁場和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，不等位電勢的相對變化率。它同時(shí)也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。14、熱阻Rth霍爾元件工作時(shí)