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霍尔传感器的基础应用

资料介绍
霍尔传感元器件
霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合
中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗
小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无
抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm级)。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件
的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量,后
者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受
检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来
作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应
力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的
时间等,转变成电量来进行检测和控制。

2  霍尔效应和霍尔器件


1 霍尔效应

霍尔效应是一种磁电效应,是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性
质时发现的。霍尔效应原理如下:
   霍尔效应发生在霍尔元件上。霍尔元件是利用特选的金属或半导体薄片制成的磁敏元
件,如图1所示。若在图1所示的金属或半导体薄片两端通以电流I,并在薄片的垂直方向
上施加磁感应强度为B的磁场,那么,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势[pic](
称为霍尔电动势或霍尔电压)。这种现象成为霍尔效应。
[pic]
霍尔效应的产生是由于运动电荷受到磁场中洛伦兹力作用的结果。霍尔电势UH可用下式
表示:
        [pic]    (……
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