霍爾元件工作原理
發布時間：2012-10-25 責任編輯：yangyan
霍爾元件是根據霍爾效應進行磁電轉換的磁敏元件，其典型的工作原理圖如圖所示。霍爾元件是一個N型半導體薄片，若在其相對兩側通以控製電流I，而在薄片垂直方向加以磁場氏 則在半導體另外兩側便會產生一個大小與電流，和磁場B的乘積成工比的電壓。這個現象就是霍爾效應，所產生的電壓叫霍爾電壓UR.
式中:UH---霍爾電壓；
RH---霍爾係數；
d---霍爾元件的厚度;
I---通過霍爾元件的電流;
B---加在霍爾元件上的磁場磁力線密度;
---元件形狀函數，其中L為元件的長度，W為元件的寬度。
從上麵的公式可以看出，霍爾電壓正比於電流強度和磁場強度，且與霍爾元件的形狀有關(guan)。在(zai)電(dian)流(liu)強(qiang)度(du)恒(heng)定(ding)以(yi)及(ji)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)形(xing)狀(zhuang)確(que)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)正(zheng)比(bi)於(yu)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)。當(dang)所(suo)加(jia)磁(ci)場(chang)方(fang)向(xiang)改(gai)變(bian)時(shi)，霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)的(de)符(fu)號(hao)也(ye)隨(sui)之(zhi)改(gai)變(bian)因(yin)此(ci)，霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)磁(ci)場(chang)的(de)大(da)小(xiao)及(ji)方(fang)向(xiang)。
RH---霍爾係數；
d---霍爾元件的厚度;
I---通過霍爾元件的電流;
B---加在霍爾元件上的磁場磁力線密度;
---元件形狀函數，其中L為元件的長度，W為元件的寬度。從上麵的公式可以看出，霍爾電壓正比於電流強度和磁場強度，且與霍爾元件的形狀有關(guan)。在(zai)電(dian)流(liu)強(qiang)度(du)恒(heng)定(ding)以(yi)及(ji)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)形(xing)狀(zhuang)確(que)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)正(zheng)比(bi)於(yu)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)。當(dang)所(suo)加(jia)磁(ci)場(chang)方(fang)向(xiang)改(gai)變(bian)時(shi)，霍(huo)爾(er)電(dian)壓(ya)的(de)符(fu)號(hao)也(ye)隨(sui)之(zhi)改(gai)變(bian)因(yin)此(ci)，霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)磁(ci)場(chang)的(de)大(da)小(xiao)及(ji)方(fang)向(xiang)。
霍爾元件常采用鍺、矽、砷化镓、shenhuayinjitihuagangdengbandaotizhizuo。yongtihuayinbandaotizhichengdehuoeryuanjianlingminduzuigao，danshouwendudeyingxiangjiaoda。yongzhebandaotizhichengdehuoeryuanjian，suiranlingmindujiaodi，dantadewendutexingjixianxingdujiaohao。muqianshiyongtihuayinhuoeryuanjiandechanghejiaoduo。
各種應用有各種作用，也有不同的原理
霍爾元件一種磁傳感器。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。
霍爾元件按功能分可分來線性霍爾元件和開關霍爾元件。前者輸出模擬量，後來輸出數字量。線性霍爾元件的精度高、線性度好，溫度範圍寬；開關霍爾元件無觸點、無磨損、輸出小形清晰、無抖動、無回跳、位置重複精度高、溫度範圍寬。
線性霍爾元件的應用：
1、數學運算器方麵的應用：乘法、除法、倒數電路、開方電路
2、電流測量的應用：直流電流與交流電流的測量
3、電壓測量的應用：直流電壓和交流電壓的測量
4、功率測量的應用：直流功率的交流功率的測量
5、功率因數測量的應用
6、磁場的測量：直流磁場和交流磁場的測量
7、線圈匝數的測量：霍爾檢零式線圈匝數的測量和霍爾直接檢式線圈匝數的測量
8、異步電動機參數中的應用
9、磁性材料矯頑力的測量：測量磁性矯頑力和測量機械零件硬度
開關霍爾元件的應用
1、速度和裏程的測量
2、繞線機可逆圈數測量中的應用
3、流速測量
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