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      類型分類:
      科普知識
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      霍爾傳感器

      一文讀懂霍爾傳感器

      發布日期:2022-10-09 點擊率:121


      霍爾傳感器是全球排名第三的傳感器產品,它被廣泛應用到工業、汽車業、電腦、手機以及新興消費電子領域。

      未來幾年,隨著越來越多的汽車電子和工業設計企業轉移到中國,霍爾傳感器在中國市場的年銷售額將保持20%到30%的高速增長。

      與此同時,霍爾傳感器的相關技術仍在不斷完善中,可編程霍爾傳感器、智能化霍爾傳感器以及微型霍爾傳感器將有更好的市場前景。

      什么是霍爾效應?

      霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是霍爾(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。

      后來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,當電流垂直于外磁場通過導體時,載流子發生偏轉,垂直于電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在導體的兩端產生電勢差,這一現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應應使用左手定則判斷。

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      一文讀懂霍爾傳感器

      在式(1)中:若保持控制電流Ic不變,在一定條件下,可通過測量霍爾電壓推算出磁感應強度的大小,由此建立了磁場與電壓信號的聯系,根據這一關系式,人們研制了用于測量磁場的半導體器件即霍爾元件。

      霍爾效應的本質是:固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,并在材料兩側產生電荷積累,形成垂直于電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。

      正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾系數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電的空穴。

      什么是霍爾傳感器?

      霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器,廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。

      通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數,能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。

      由于霍爾元件產生的電勢差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補償電路及穩壓電源電路等集成在一個芯片上,稱之為霍爾傳感器。霍爾傳感器也稱為霍爾集成電路,其外形較小,如下圖所示:

      一文讀懂霍爾傳感器

      霍爾傳感器其中某型


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