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霍爾元件原理,霍爾電流傳感器的原理是什么

來源:整理 時間:2024-12-29 03:23:17 編輯:智能門戶 手機版

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1,霍爾電流傳感器的原理是什么

霍爾效應在1879年被E.H. 霍爾發(fā)現(xiàn),它定義了磁場和感應電壓之間的關系,這種效應和傳統(tǒng)的感應效果完全不同。當電流通過一個位于磁場中的導體的時候,磁場會對導體中的電子產(chǎn)生一個垂直于電子運動方向上的的作用力,從而在導體的兩端產(chǎn)生電壓差。 霍爾電流傳感器是利用霍爾效應將一次大電流變換為二次微小電壓信號的傳感器。實際設計的霍爾傳感器往往通過運算放大器等電路,將微弱的電壓信號放大為標準電壓或電流信號。上述原理制作而成的霍爾電流傳感器,被稱為【開環(huán)式霍爾電流傳感器】。后人為了提高傳感器性能,又稍作了改造,就是利用一個補償繞組產(chǎn)生磁場,通過閉環(huán)控制,使其與被測電流產(chǎn)生的磁場大小相等,方向相反,達到互相抵消的效果,此時,補償繞組中的電流正比與被測電流的大小,這種傳感器,被稱為【閉環(huán)式或磁平衡式霍爾電流傳感器】。

霍爾電流傳感器的原理是什么

2,什么是霍爾元件它的工作原理又是什么

霍爾元件是一種半導體磁電器件,它是利用霍爾效應來進行工作的?;魻栐捎枚喾N半導體材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子阱材料等等。半導體中電子遷移率(電子定向運動的平均速度)比空穴遷移率高,因此N型半導體較適合于制造靈敏度高的霍爾元件霍爾元件。常用的半導體材料N型硅、N型鍺、銻化銦、砷化銦和不同比例亞砷酸銦和磷酸銦組成的In型固溶體等。其中N型鍺容易加工,其霍爾常數(shù)、溫度性能、輸出線性都較好,應用非常普遍銻化銦元件由于在高溫時霍爾常數(shù)大,所以輸出較大,但對溫度最敏感,尤其在低溫范圍內(nèi)溫度系數(shù)大;砷化銦的霍爾常數(shù)較小,溫度系數(shù)也較小,輸出線性好;砷化鎵的溫度特性和輸出線性好,是較理想的材料,但價格較貴。不同材料適用于不同場合,銻化銦適用于作為敏感元件,鍺和砷化銦霍爾元件適用于測量指示儀表。
霍爾元件是應用霍爾效應的半導體。一般用于電機中測定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,如錄像機的磁鼓,電腦中的散熱風扇等;是一種基于霍爾效應的磁傳感器,已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族,并已得到廣泛的應用。所謂霍爾效應,是指磁場作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時,產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。金屬的霍爾效應是1879年被美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當電流通過金屬箔片時,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。半導體中的霍爾效應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)極強的霍爾效應。
電流方向一定的時候,不同電荷的載流子受到的洛輪茲力的方向相反

什么是霍爾元件它的工作原理又是什么

3,緊急求助霍爾元件詳細原理

1、 霍爾元件霍爾元件應用霍爾效應的半導體。2、 霍爾效應置于磁場中的靜止載流導體,當它的電流方向與磁場方向不一致時,載流導體上平行于電流和磁場方向上的兩個面之間產(chǎn)生電動勢差,這種現(xiàn)象稱霍爾效應。3、 霍爾系數(shù)(又稱霍爾常數(shù))RH在磁場不太強時,霍爾電勢差UH與激勵電流I和磁感應強度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),它表示霍爾效應的強弱。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。4、 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)。5、 霍爾額定激勵電流當霍爾元件自身溫升10℃時所流過的激勵電流稱為額定激勵電流。6、 霍爾最大允許激勵電流以霍爾元件允許最大溫升為限制所對應的激勵電流稱為最大允許激勵電流。7、 霍爾輸入電阻霍爾激勵電極間的電阻值稱為輸入電阻。8、 霍爾輸出電阻霍爾輸出電極間的電阻值稱為輸入電阻。9、 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,電阻的相對變化率,用α表示,單位為%/℃。10、 霍爾不等位電勢(又稱霍爾偏移零點)在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為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。11、霍爾輸出電壓在外加磁場和霍爾激勵電流為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。12、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13、霍爾寄生直流電勢在外加磁場為零、霍爾元件用交流激勵時,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。14、霍爾不等位電勢在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。15、霍爾電勢溫度系數(shù)在外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。它同時也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。
不接地線只會以最高速轉(zhuǎn)動,俗稱飛車,接上地線不轉(zhuǎn)那是霍爾壞了,轉(zhuǎn)把工作原理是,旋動轉(zhuǎn)把磁鐵靠近霍爾越近霍爾輸出電壓越高,電機轉(zhuǎn)速也就越快

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4,霍爾電動勢產(chǎn)生的原理是怎樣的

當一塊半導體薄片置于磁場中有 電流流過時,電子將受到 洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),在半導體薄片的另外兩端將產(chǎn)生霍爾電動勢。由霍爾效應的原理知,霍爾電勢的大小取決于:Rh為霍爾常數(shù),它與半導體材質(zhì)有關;IC為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強度;d為半導體材料的厚度。對于一個給定的霍爾器件,Vh將完全取決于被測的磁場強度B。一個霍爾元件一般有四個引出端子,其中兩根是霍爾元件的偏置電流IC的輸入端,另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構(gòu)成外回路,就會產(chǎn)生霍爾電流。一般地說,偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出;若精度要求高,則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度,有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數(shù)的坡莫合金;這類傳感器的霍爾電勢較大,但在0.05T左右出現(xiàn)飽和,僅適用在低量限、小量程下使用。近年來,由于半導體技術(shù)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了各種類型的新型集成霍爾元件。這類元件可以分為兩大類,一類是線性元件,另一類是開關類元件。2線性霍爾元件的原理及應用UGN350lT是一種目前較常用的三端型線性霍爾元件。它由穩(wěn)壓器、霍爾發(fā)生器和放大器組成。用UGN350lT可以十分方便地組成一臺高斯計。其使用十分簡單,先使B=0,記下表的示值VOH,再將探頭端面貼在被測對象上,記下新的示值VOH1。ΔVOH=VOH1-VOH如果ΔVOH>0,說明探頭端面測得的是N極;反之為S極。UGN3501T的靈敏度為7V/T,由此即可測出相應的被測磁感應強度B。如果采用數(shù)字電壓表(DVM),可得圖1所示的線性高斯計。運放采用高精度運放CA3130。該電路的具體調(diào)零方式為:開啟電源后,令B=0,調(diào)節(jié)W1使DVM的示值為零,然后用一塊標準的釹鋁硼磁鋼(B=0.1T)貼在探頭端面上,調(diào)節(jié)W2使DVM的示值為1V即可。本高斯計檢測時示值如果為-200mV,則探頭端面檢測的是S極,磁場強度為0.02T。本高斯計也可用來測量交變的磁場,不過DVM應改為交流電壓表。顯然使用圖1的電路可以很方便地擴展普通數(shù)字萬用表的功能。
當一塊半導體薄片置于磁場中有 電流流過時,電子將受到 洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),在半導體薄片的另外兩端將產(chǎn)生霍爾電動勢。

5,什么是霍爾原理

霍爾效應的原理是: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(fā)生偏移,并在材料兩側(cè)產(chǎn)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(cè)建立起一個穩(wěn)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(shù)。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。
霍爾效應在應用技術(shù)中特別重要?;魻柊l(fā)現(xiàn),如果對位于磁場(b)中的導體(d)施加一個電壓(iv),該磁場的方向垂直于所施加電壓的方向,那么則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產(chǎn)生另一個電壓(uh),人們將這個電壓叫做霍爾電壓,產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應。好比一條路, 本來大家是均勻的分布在路面上, 往前移動. 當有磁場時, 大家可能會被推到靠路的右邊行走. 故路 (導體) 的兩側(cè), 就會產(chǎn)生電壓差. 這個就叫“霍爾效應”。根據(jù)霍爾效應做成的霍爾器件,就是以磁場為工作媒體,將物體的運動參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出,使之具備傳感和開關的功能。 訖今為止,已在現(xiàn)代汽車上廣泛應用的霍爾器件有:在分電器上作信號傳感器、abs系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車速度表和里程表、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態(tài)診斷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器、各種開關,等等。 例如汽車點火系統(tǒng),設計者將霍爾傳感器放在分電器內(nèi)取代機械斷電器,用作點火脈沖發(fā)生器。這種霍爾式點火脈沖發(fā)生器隨著轉(zhuǎn)速變化的磁場在帶電的半導體層內(nèi)產(chǎn)生脈沖電壓,控制電控單元(ecu)的初級電流。相對于機械斷電器而言,霍爾式點火脈沖發(fā)生器無磨損免維護,能夠適應惡劣的工作環(huán)境,還能精確地控制點火正時,能夠較大幅度提高發(fā)動機的性能,具有明顯的優(yōu)勢。 用作汽車開關電路上的功率霍爾電路,具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道,轎車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件,尤其是功率較大的前照燈、空調(diào)電機和雨刮器電機在開關時會產(chǎn)生浪涌電流,使機械式開關觸點產(chǎn)生電弧,產(chǎn)生較大的電磁干擾信號。采用功率霍爾開關電路可以減小這些現(xiàn)象。 霍爾器件通過檢測磁場變化,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵觯捎糜诒O(jiān)視和測量汽車各部件運行參數(shù)的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉(zhuǎn)速等等,并可將這些變量進行二次變換;可測量壓力、質(zhì)量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元接口,可實現(xiàn)自動檢測。目前的霍爾器件都可承受一定的振動,可在零下40攝氏度到零上150攝氏度范圍內(nèi)工作,全部密封不受水油污染,完全能夠適應汽車的惡劣工作環(huán)境。

6,霍爾原件的物理原理和應用

來之不易,希望采納一、 霍爾效應原理(一)經(jīng)典霍爾效應霍爾效應是載流試樣在與之垂直的磁場中由于載流子受洛侖茲力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)而在垂直于電流和磁場方向的試樣的兩個端面上出現(xiàn)等量異號電荷而產(chǎn)生橫向電勢差U的現(xiàn)象。電勢差U稱為霍爾電壓,E稱為霍爾電場強度。此時的載流子既受到洛倫茲力作用又受到與洛倫茲力方向相反的霍爾電場力作用,當載流子所受的洛倫茲力與霍爾電場力相等時,霍爾電壓保持相對穩(wěn)定。如圖1 所示,將載流導體板放在磁場中,使磁場方向垂直于電流方向,在導體板兩側(cè)ab 之間就會出現(xiàn)橫向電勢差U。1.霍爾元件的特點?;魻栐慕Y(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1MHZ),耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕,調(diào)試方便等。霍爾元件和永久磁體都能在很寬的溫度范圍(-40℃~1 50℃)、很強的振動沖擊條件下工作,且磁場不受一般介質(zhì)的阻隔。另外它的變換器組件能夠和相關的信號處理電路集成到同一片硅片上,體積小,成本低,且具有較好的抗電磁干擾性能。 2.霍爾元件的分類。按照霍爾元件的結(jié)構(gòu)可分為:一維霍爾元件、二維霍爾元件和三維霍爾元件。一維霍爾元件又被稱為單軸霍爾元件,它的主要參數(shù)是靈敏度、工作溫度和頻率響應。運用此類器件時,就可將與適當?shù)男〈配撘黄疬\動的物體的位置、位移、速度、角度等信息以電信號的形式傳感出來,達到了自動測量與控制的目的。二維霍爾元件的結(jié)構(gòu)是二維平面,也被稱為平面霍爾元件;三維霍爾元件通常被稱為非平面霍爾元件。霍爾元件按功能可分為:線形元件、開關、鎖存器和專用傳感器。如圖人們在利用霍爾效應原理開發(fā)的各種霍爾元件已廣泛應用于精密測磁、自動化控制、通信、計算機、航天航空等工業(yè)部門及國防領域。按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為直接應用和間接應用。直接應用是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,間接應用是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它將許多非電、非磁的物理量,如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。 1. 醫(yī)學方面的運用(1)利用霍爾效應,科學家研制了一種精密的電磁流量計—測量血液流速的儀器。如圖4,利用電磁流量計,可以較為準確地測得流過血管的血流量。但是電磁流量計測量是一種損傷性的方法,使用時要將被測血管暴露在體外,它常常用于動物的實驗和心臟、動脈手術(shù)中測定血流速度和血流量。(2)電磁泵是一種利用作用在導電液體上的磁場力來運送導電液體的裝置。如圖5,這種泵在醫(yī)學上常被用來輸送血液或其他電解質(zhì)溶液,由于這種裝置沒有任何機械運動部件,不會使血液中細胞受到損害,而且可以全部密封,避免了污染。在人工心肺機和人工腎裝置中常用它來輸送血液。2.日常生活中的應用   錄音機的換向機構(gòu)就是使用霍爾傳感器檢測磁帶終點并完成自動換向功能的;錄像機中的磁鼓電機常采用銻化銦霍爾元件;洗衣機中的電動機主要依靠霍爾傳感器檢測與控制電動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向功能。霍爾開關類傳感器還用于電飯煲、氣爐的溫度控制和電冰箱的除霜等方面。大量應用于影碟機、VCD等家用電器和儀表中的霍爾電機是一種無刷電機,它是利用轉(zhuǎn)速變化信號控制霍爾電壓信號變化,從而調(diào)節(jié)驅(qū)動電路驅(qū)動管中的工作電流,即調(diào)節(jié)電動機定子繞組電流,實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)速與穩(wěn)速的控制,克服了一般帶電刷或整流子直流電機不能達到轉(zhuǎn)速穩(wěn)、壽命長、噪聲小的致命弱點?;魻栃獎痈袡z測器與電子線路組裝可制成報警器,帶在老人或消防人員身上,當出現(xiàn)昏迷、跌倒等危險情形時可報警發(fā)出聲響,還可用來裝在汽車或摩托車上,達到防盜目的。   3.工程技術(shù)中的應用   (1)測量電流強度。將霍爾器件的輸出(必要時可進行放大)送到經(jīng)校準的顯示器上,即可由霍爾輸出電壓的數(shù)值直接得出被測電流值。這種方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果的精度和線性度都較高??蓽y直流、交流和各種波形的電流。在現(xiàn)在的工業(yè)現(xiàn)場,霍爾電流傳感器是電流檢測的首選產(chǎn)品。 (2)測量微小位移。若令霍爾元件的工作電流保持不變,而使其在一個均勻梯度磁場中移動,它輸出的霍爾電壓UH值只由它在該磁場中的位移量來決定。產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)及其與霍爾器件組成的位移傳感器,將它們固定在被測系統(tǒng)上,可構(gòu)成霍爾微位移傳感器。用霍爾元件測量位移具有靈敏度高,慣性小、頻響快、工作可靠、壽命長等優(yōu)點,但工作距離較小。以微位移檢測為基礎,可以構(gòu)成壓力、應力、應變、機械振動、加速度、重量、稱重等霍爾傳感器。 (3)壓力傳感器?;魻枆毫鞲衅饔蓮椥栽畔到y(tǒng)和霍爾元件等部分組成,加上壓力后,使磁系統(tǒng)和霍爾元件間產(chǎn)生相對位移,改變作用到霍爾元件上的磁場,從而改變它的輸出電壓UH。由事先校準的P~f( UH)曲線即可得到被測壓力P的值。   (4)車用傳感器。車用傳感器是電子控制系統(tǒng)的主要組成部分之一,在實現(xiàn)車輛電子化中占有舉足輕重的地位。一輛電子控制系統(tǒng)比較完整的豪華轎車中,幾乎可以有20~30個霍爾傳感器用于汽車工作狀態(tài)的測量和控制。另外,霍爾效應傳感器還可用于車用導航系統(tǒng),變速器控制,汽車生產(chǎn)線自動控制,以及公路撓性路面的檢測等。隨著車輛電子化的發(fā)展,對車用傳感器開展以下幾個方面的研究開發(fā):環(huán)境檢測用傳感器:主要集中研究開發(fā)采用微波的抗振雷達,采用紅外線的障礙檢測裝置,采用超聲波和CCD攝像機相結(jié)合的距離監(jiān)測裝置,采用微波與紅外線和攝像機相結(jié)合的視覺放大系統(tǒng)。路況檢測用傳感器:主要研究開發(fā)監(jiān)測與判斷輪胎與路面的各種參數(shù)等方面的傳感器。車輛狀態(tài)檢測用傳感器:主要研究開發(fā)用于車速和角速度測量的傳感器。未來的汽車用傳感器技術(shù),總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。   (5)電磁無損探傷。鋼絲繩作為起重、運輸、提升及承載設備中的重要構(gòu)件,被應用于礦山、運輸、建筑、旅游等行業(yè),但由于使用環(huán)境惡劣,在它表面會產(chǎn)生斷絲、磨損等各種缺陷,所以,及時對鋼絲繩探傷檢測顯得尤為重要?;魻栃獰o損探傷方法安全、可靠、實用,被應用在設備故障診斷、材料缺陷檢測之中。其探傷原理是建立在鐵磁性材料的高磁導率特性之上。采用霍爾元件檢測該泄漏磁場的信號變化,可以有效地檢測出缺陷存在。   (6)磁流體發(fā)電。其基本原理就是利用等離子體的霍爾效應,即在橫向磁場作用下使通過磁場的等離子體正、負帶電粒子分離后積聚于兩個極板形成電源電動勢。這種新型的高效發(fā)電方式,通過燃料燃燒發(fā)出的熱能使氣體變成高溫高壓的等離子體流而轉(zhuǎn)換成電能,既提高了熱能利用效率又滿足了環(huán)保的要求。磁流體發(fā)電技術(shù),可能是今后取代火力發(fā)電的一個方向,磁流體發(fā)電發(fā)展前景廣闊。
霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等。 霍爾元件可用多種半導體材料制作,如ge、si、insb、gaas、inas、inasp以及多層半導體異質(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的場合中使用?;魻栐哂性S多優(yōu)點,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;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高(可達μm 級)。采用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。工作原理 霍爾元件應用霍爾效應的半導體?! ∷^霍爾效應,是指磁場作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時,產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。金屬的霍爾效應是1879年被美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當電流通過金屬箔片時,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。半導體中的霍爾效應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)極強的霍爾效應。  由于通電導線周圍存在磁場,其大小和導線中的電流成正比,故可以利用霍爾元件測量出磁場,就可確定導線電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點是不和被測電路發(fā)生電接觸,不影響被測電路,不消耗被測電源的功率,特別適合于大電流傳感?! ∪舭鸦魻栐糜陔妶鰪姸葹閑、磁場強度為h的電磁場中,則在該元件中將產(chǎn)生電流i,元件上同時產(chǎn)生的霍爾電位差和電場強度e成正比,如果再測出該電磁場的磁場強度,則電磁場的功率密度瞬時值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按預定位置有規(guī)律地布置在物體上,當裝在運動物體上的永磁體經(jīng)過它時,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動物體的位移。若測出單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),則可以確定其運動速度。 元件特性1、霍爾系數(shù)(又稱霍爾常數(shù))rh在磁場不太強時,霍爾電勢差uh與激勵電流i和磁感應強度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),它表示霍爾效應的強弱。 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)。3、霍爾額定激勵電流當霍爾元件自身溫升10℃時所流過的激勵電流稱為額定激勵電流。4、霍爾最大允許激勵電流以霍爾元件允許最大溫升為限制所對應的激勵電流稱為最大允許激勵電流。5、霍爾輸入電阻霍爾激勵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,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)在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為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。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時,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電流為i的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,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電流為i的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。它同時也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。14、熱阻rth霍爾元件工作時功耗每增加1w,霍爾元件升高的溫度值稱為它的熱阻,它反映了元件散熱的難易程度,單位為: 攝氏度/w無刷電機霍爾傳感器ah44e開關型霍爾集成元件,用于無刷電機的位置傳感器。引腳定義(有標記的一面朝向自己):(左)電源正;(中)接地;(右)信號輸出體積(mm):4.1*3.0*1.5安裝時注意減少應力與防靜電按照霍爾元件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件 和 霍爾開關器件 。前者輸出模擬量,后者輸出數(shù)字量。按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。
霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等。 霍爾元件可用多種半導體材料制作,如ge、si、insb、gaas、inas、inasp以及多層半導體異質(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的場合中使用。霍爾元件具有許多優(yōu)點,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;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高(可達μm 級)。采用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。工作原理 霍爾元件應用霍爾效應的半導體。  所謂霍爾效應,是指磁場作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時,產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。金屬的霍爾效應是1879年被美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當電流通過金屬箔片時,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。半導體中的霍爾效應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)極強的霍爾效應?! ∮捎谕妼Ь€周圍存在磁場,其大小和導線中的電流成正比,故可以利用霍爾元件測量出磁場,就可確定導線電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點是不和被測電路發(fā)生電接觸,不影響被測電路,不消耗被測電源的功率,特別適合于大電流傳感?! ∪舭鸦魻栐糜陔妶鰪姸葹閑、磁場強度為h的電磁場中,則在該元件中將產(chǎn)生電流i,元件上同時產(chǎn)生的霍爾電位差和電場強度e成正比,如果再測出該電磁場的磁場強度,則電磁場的功率密度瞬時值p可由p=eh確定。  利用這種方法可以構(gòu)成霍爾功率傳感器?! ∪绻鸦魻栐傻拈_關按預定位置有規(guī)律地布置在物體上,當裝在運動物體上的永磁體經(jīng)過它時,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動物體的位移。若測出單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),則可以確定其運動速度。 元件特性1、霍爾系數(shù)(又稱霍爾常數(shù))rh在磁場不太強時,霍爾電勢差uh與激勵電流i和磁感應強度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),它表示霍爾效應的強弱。 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)。3、霍爾額定激勵電流當霍爾元件自身溫升10℃時所流過的激勵電流稱為額定激勵電流。4、霍爾最大允許激勵電流以霍爾元件允許最大溫升為限制所對應的激勵電流稱為最大允許激勵電流。5、霍爾輸入電阻霍爾激勵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,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)在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為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。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時,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電流為i的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,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電流為i的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。它同時也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。14、熱阻rth霍爾元件工作時功耗每增加1w,霍爾元件升高的溫度值稱為它的熱阻,它反映了元件散熱的難易程度,單位為: 攝氏度/w無刷電機霍爾傳感器ah44e開關型霍爾集成元件,用于無刷電機的位置傳感器。引腳定義(有標記的一面朝向自己):(左)電源正;(中)接地;(右)信號輸出體積(mm):4.1*3.0*1.5安裝時注意減少應力與防靜電按照霍爾元件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件 和 霍爾開關器件 。前者輸出模擬量,后者輸出數(shù)字量。按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。
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