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從消費(fèi)到工業(yè)領(lǐng)域,無(wú)處不在的霍爾傳感器有何學(xué)問(wèn)

2017-11-22 | rar | 0.4 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

霍爾傳感器是全球排名第三的傳感器產(chǎn)品,它被廣泛應(yīng)用到工業(yè)、汽車業(yè)、電腦手機(jī)以及新興消費(fèi)電子領(lǐng)域。
  未來(lái)幾年,隨著越來(lái)越多的汽車電子和工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)轉(zhuǎn)移到中國(guó),霍爾傳感器在中國(guó)市場(chǎng)的年銷售額將保持20%到30%的高速增長(zhǎng)。
  與此同時(shí),霍爾傳感器的相關(guān)技術(shù)仍在不斷完善中,可編程霍爾傳感器、智能化霍爾傳感器以及微型霍爾傳感器將有更好的市場(chǎng)前景。
  什么是霍爾效應(yīng)?
  霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種,這一現(xiàn)象是霍爾(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。
  后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng),而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多,當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí),載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng),從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),這個(gè)電勢(shì)差也被稱為霍爾電勢(shì)差。霍爾效應(yīng)應(yīng)使用左手定則判斷。
  從消費(fèi)到工業(yè)領(lǐng)域,無(wú)處不在的霍爾傳感器有何學(xué)問(wèn)
  從消費(fèi)到工業(yè)領(lǐng)域,無(wú)處不在的霍爾傳感器有何學(xué)問(wèn)
  在式(1)中:若保持控制電流Ic不變,在一定條件下,可通過(guò)測(cè)量霍爾電壓推算出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,由此建立了磁場(chǎng)與電壓信號(hào)的聯(lián)系,根據(jù)這一關(guān)系式,人們研制了用于測(cè)量磁場(chǎng)的半導(dǎo)體器件即霍爾元件。
  霍爾效應(yīng)的本質(zhì)是:固體材料中的載流子在外加磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)槭艿铰鍋銎澚Φ淖饔枚管壽E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(chǎng),最終使載流子受到的洛侖茲力與電場(chǎng)斥力相平衡,從而在兩側(cè)建立起一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差即霍爾電壓。
  正交電場(chǎng)和電流強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積之比就是霍爾系數(shù)。平行電場(chǎng)和電流強(qiáng)度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導(dǎo)電過(guò)程的不僅有帶負(fù)電的電子,還有帶正電的空穴。
  什么是霍爾傳感器?
  霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面。
  通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)
  由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢(shì)差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個(gè)芯片上,稱之為霍爾傳感器。霍爾傳感器也稱為霍爾集成電路,其外形較小,如下圖所示:
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