所謂霍爾效應,是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時(shí),產(chǎn)生橫向電位差的物理現象。金屬的霍爾效應是當電流通過(guò)金屬箔片時(shí),若在垂直于電流的方向施加磁場(chǎng),則金屬箔片兩側面會(huì )出現橫向電位差。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極強的霍爾效應。利用霍爾效應可以設計制成多種傳感器。http://www.ynpax.com
霍爾電位差UH的基本關(guān)系為
UH=RHIB/d -------- (18)
RH=1/nq(金屬) -------- (19)
式中:
RH——霍爾系數:
n ——載流子濃度或自由電子濃度;
q ——電子電量;
I ——通過(guò)的電流;
B ——垂直于I的磁感應強度;
d ——導體的厚度。
由于通電導線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng),其大小與導線(xiàn)中的電流成正比,故可以利用霍爾元件測量出磁場(chǎng),就可確定導線(xiàn)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(diǎn)是不與被測電路發(fā)生電接觸,不影響被測電路,http://www.ynpax.cn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(chǎng)強度為E、磁場(chǎng)強度為H的電磁場(chǎng)中,則在該元件中將產(chǎn)生電流I,元件上同時(shí)產(chǎn)生的霍爾電位差與電場(chǎng)強度E成正比,如果再測出該電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強度,則電磁場(chǎng)的功率密度瞬時(shí)值P可由P=EH確定。 利用這種方法可以構成霍爾功率傳感器。 如果把霍爾元件集成的開(kāi)關(guān)按預定位置有規律地布置在物體上,當裝在運動(dòng)物體上的永磁體經(jīng)過(guò)它時(shí),可以從測量電路上測得脈沖信號。根據脈沖信號列可以傳感出該運動(dòng)物體的位移。若測出單位時(shí)間內發(fā)出的脈沖數,則可以確定其運動(dòng)速度。 霍爾元件應用霍爾效應的半導體。
一、線(xiàn)性霍爾元件檢測 1、改變磁場(chǎng)的大小線(xiàn)性霍爾元件的好壞將線(xiàn)性霍爾元件通電,輸出端接上電壓表,磁鐵從遠到近逐漸靠近線(xiàn)性霍爾元件時(shí),該線(xiàn)性霍爾元件的輸出電壓逐漸從小到大變化,這說(shuō)明該線(xiàn)性霍爾元件是好的,如果磁鐵從遠到近逐漸地靠近線(xiàn)性霍爾元件,該線(xiàn)性霍爾元件的輸出電壓保持不變,這說(shuō)明該線(xiàn)性霍爾元件已被損壞。 2、改變線(xiàn)性霍爾元件恒流源的電流大小判斷線(xiàn)性霍爾元件的好壞磁鐵保持不動(dòng)(即對線(xiàn)性霍爾元件加入一個(gè)固定不變的磁場(chǎng)),使得線(xiàn)性霍爾元件恒流源的電流從零逐漸地向額定電流變化時(shí)(不能超過(guò)線(xiàn)性霍爾元件的額定電流),這時(shí)線(xiàn)性霍爾元件的輸出電壓也從小逐漸地向大變華,這說(shuō)時(shí)該線(xiàn)性霍爾元件是好的,如果線(xiàn)性霍爾元件恒流的電流從零逐漸地向額定電流變化時(shí),這時(shí)該線(xiàn)性霍爾元件的電壓保持不變,這說(shuō)明該線(xiàn)性霍爾元件已損壞
二、單極開(kāi)關(guān)型霍爾元件的好壞檢測
將單極開(kāi)關(guān)霍爾元件通電5V,輸出端串聯(lián)電阻,當磁鐵遠離開(kāi)關(guān)霍爾元件時(shí),開(kāi)關(guān)霍爾元件的輸出電壓為高電平(+5V),當磁鐵靠近開(kāi)關(guān)霍樂(lè )元件時(shí),開(kāi)關(guān)霍爾元件的輸出電壓為低電平(+0.2V左右),這說(shuō)明該開(kāi)關(guān)開(kāi)型霍爾元件是好的。如果不認靠近或離開(kāi)霍爾開(kāi)關(guān),該霍爾開(kāi)關(guān)的輸出電平保持不變,則說(shuō)明該霍爾開(kāi)關(guān)已損壞。
三、雙極鎖存霍爾開(kāi)關(guān)元件的好壞檢測當磁鐵N極或S極靠近霍爾開(kāi)關(guān),輸出是高電平或低電平
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