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一文讓你讀懂全球第三的傳感器——霍爾傳感器的特性和用途

是全球排名第三的傳感器產品,它被廣泛應用到工業、汽車業、電腦、手機以及新興消費電子領域。

未來幾年,隨著越來越多的汽車電子和工業設計企業轉移到中國,霍爾傳感器在中國市場的年銷售額將保持20%到30%的高速增長。

與此同時,霍爾傳感器的相關技術仍在不斷完善中,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前景。

什麼是霍爾效應?

霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是霍爾(A.H.Hall,1855—1938)於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。

後來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,當電流垂直於外磁場通過導體時,載流子發生偏轉,垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在導體的兩端產生電勢差,這一現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應應使用左手定則判斷。

一文讀懂霍爾傳感器

一文讀懂霍爾傳感器

在式(1)中:若保持控製電流Ic不變,在一定條件下,可通過測量霍爾電壓推算出磁感應強度的大小,由此建立了磁場與電壓信號的聯係,根據這一關係式,人們研製了用於測量磁場的半導體器件即霍爾元件。

霍爾效應的本質是:固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,並在材料兩側產生電荷積累,形成垂直於電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。

正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾係數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電的空穴。

什麼是霍爾傳感器

霍爾傳感器是根據霍爾效應製作的一種磁場傳感器,廣泛地應用於工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方麵。

通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數,能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。

由於霍爾元件產生的電勢差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補償電路及穩壓電源電路等集成在一個芯片上,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:

一文讀懂霍爾傳感器

霍爾傳感器其中某型

霍爾傳感器的優點及用途

許多人都知道,轎車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁幹擾。而在汽車上有許多燈具和電器件,尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪湧電流,使機械式開關觸點產生電弧,產生較大的電磁幹擾信號。餘下全文

最後更新:2017-08-24 17:02:20

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