什么是霍爾傳感器?霍爾傳感器的作用原理
是根據霍爾效應制造的一種磁場傳感器。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年在研討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,利用這現象制成的各種霍爾元件,廣泛地應用于工業自動化技能、檢測技能及信息處理等方面。霍爾效應是研討半導體資料性能的根本辦法。經過霍爾效應試驗測定的霍爾系數,可以判別半導體資料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
的作業原理:
磁場中有一個霍爾半導體片,恒定電流I從A到B經過該片。在洛侖茲力的效果下,I的電子流在經過霍爾半導體時向一側偏移,使該片在CD方向上發生電位差,這便是所謂的霍爾電壓。
霍爾電壓隨磁場強度的改變而改變,磁場越強,電壓越高,磁場越弱,電壓越低,霍爾電壓值很小,通常只需幾個毫伏,但經集成電路中的擴大器擴大,就能使該電壓擴大到足以輸出較強的信號。
若使霍爾集成電路起傳感效果,需要用機械的辦法來改變磁感應強度。下圖所示的辦法是用一個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關,當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時,磁場偏離集成片,霍爾電壓消失。這樣,霍爾集成電路的輸出電壓的改變,就能表示出葉輪驅動軸的某一方位,利用這一作業原理,可將霍爾集成電路片用效果點火正時傳感器。霍爾效應傳感器屬于被動型傳感器,它要有外加電源才能作業,這一特色使它能檢測轉速低的運轉情況。
什么是霍爾效應?
霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力效果引起的偏轉。當帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體中,這種偏轉就導致在垂直電流和磁場的方向上發生正負電荷的聚積,從而構成附加的橫向電場。關于圖一所示的半導體試樣,若在X方向通以電流Is,在Z方向加磁場B,則在Y方向即試樣A,A′電極兩邊就開端聚積異號電荷而發生相應的附加電場。電場的指向取決定于試樣的電類型。顯然,該電場是阻撓載流子繼續向側面偏移,當載流子所受的橫向電場力eEH與洛侖茲力持平時,樣品兩邊電荷的積累就到達平衡,
其中EH為霍爾電場,V是載流子在電流方向上的均勻漂移速度。設試樣的寬為b,厚度為d,載流子濃度為n,則由兩式可得即霍爾電壓VH(A、A′電極之間的電壓)與ISB乘積正比與試樣厚度d成反比。份額系數 稱為霍爾系數,它是反映資料霍爾效應強弱的重要參數,只需測出 VH(伏)以及知道IIs(安)、B(高斯)和d(厘 米)可按下式核算RH(厘米3/庫侖)
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