一、霍尔元件的作业原理:所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,发作横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两边面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为显着,而铁磁金属在居里温度以下将出现极强的霍尔效应。
使用霍尔效应能够规划制成多种传感器。霍尔电位差UH的基本关系为
UH=RHIB/d (18)
RH=1/nq(金属) (19)
式中 RH——霍尔系数:
n——载流子浓度或自由电子浓度;
q——电子电量;
I——通过的电流;
B——垂直于I的磁感应强度;
d——导体的厚度。
关于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式与式(19)不同,此处从略。
因为通电导线周围存在磁场,其巨细与导线中的电流成正比,故能够使用霍尔元件丈量出磁场,就可确认导线电流的巨细。使用这一原理能够规划制成霍尔电流传感器。其长处是不与被测电路发作电触摸,不影响被测电路,不耗费被测电源的功率,特别适合于大电流传感。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将发作电流I,元件上一起发作的霍尔电位差与电场强度E成正比,假如再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确认。
使用这种办法能够构成霍尔功率传感器。
假如把霍尔元件集成的开关按预订方位有规则地安置在物体上,当装在运动物体上的永磁体通过它时,能够从丈量电路上测得脉冲信号。依据脉冲信号列能够传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内宣布的脉冲数,则能够确认其运动速度。