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      霍爾元件的工作原理
      
        
      
        
      
            一、霍爾元件的工作原理：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。
      
 利用霍爾效應可以設計制成多種傳感器。霍爾電位差UH的基本關系為
      
 UH=RHIB/d （18）
      
 RH=1/nq（金屬） （19）
      
 式中 RH——霍爾系數(shù)：
      
 n——載流子濃度或自由電子濃度；
      
 q——電子電量；
      
 I——通過的電流；
      
 B——垂直于I的磁感應強度；
      
 d——導體的厚度。
      
 對于半導體和鐵磁金屬，霍爾系數(shù)表達式與式（19）不同，此處從略。
      
 由于通電導線周圍存在磁場，其大小與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)點是不與被測電路發(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。
      
 若把霍爾元件置于電場強度為E、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)生的霍爾電位差與電場強度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。
      
 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。      
        
      
    
      

        
      
    
      

      

      
    

      



      
    
      

      

      
    

      



      
        
        
        
    
      
    


				 	
      
		 		
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