傳感器課件--8霍爾傳感器(已修改)
2025-05-13 23:42 本頁面
【正文】 第八章 霍爾傳感器 本章主要學(xué)習(xí)霍爾傳感器 的工作原理、 霍爾集成電路 的特性 及其在檢測技術(shù)中的應(yīng)用，還涉及 交直流電流傳感器 以及安全柵 。 霍爾元件是一種 四端元件 第一節(jié) 霍爾元件的結(jié)構(gòu)及工作原理 半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強度為 B 的磁場中，磁場方向垂直于薄片，當(dāng)有電流 I 流過薄片時，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢 EH，這種現(xiàn)象稱為 霍爾效應(yīng) 。 磁感應(yīng)強度 B為零時的情況 c d a b 磁感應(yīng)強度 B 較大時的情況 作用在半導(dǎo)體薄片上的磁場強度 B越強 ， 霍爾電勢也就越高 。 霍爾電勢 EH可用下式表示： EH=KH IB 霍爾效應(yīng)演示 當(dāng)磁場垂直于薄片時，電子受到洛侖茲力的作用， 向內(nèi)側(cè)（ d側(cè)）偏移，在半導(dǎo)體薄片 c、 d方向的端面之間建立起霍爾電勢。 c d a b 磁場不垂直于霍爾元件時的霍爾電動勢 若磁感應(yīng)強度 B不垂直于霍爾元件 ， 而是與其 法線成某一角度 ? 時 ， 實際上作用于霍爾元件上的 有效磁感應(yīng)強度 是其法線方向 （ 與薄片垂直的方向 ） 的分量 ， 即 Bcos?， 這時的 霍爾電勢與法線的夾角的余弦成正比 ： EH=KHIBcos? 磁場不垂直于霍爾元件時的霍爾電動勢 演示 結(jié)論： 霍爾電勢與輸入電流 I、磁感應(yīng)強度 B成正比。當(dāng) B的方向改變時，霍爾電勢的方向也隨之改變。如果所施加的磁場為交變磁場，霍爾電勢為同頻率的交變電勢 。 a c d b 霍爾元件的主要外特性參數(shù) 最大 磁感應(yīng)強度 BM 上圖所示霍爾元件的線性范圍是 負(fù)的多少高斯至正的多少高斯 ？（ 1T＝ 104Gs） 線性區(qū) 霍爾元件的主要外特性參數(shù)（續(xù)） 最大 激勵電流 IM : 由于霍爾電勢隨激勵電流增大而增大，故在應(yīng)用中總希望選用較大的激勵電流。但激勵電流增大，霍爾元件的 功耗增大 ， 元件的溫度升高 ，從而 引起霍爾電勢的溫漂增大 ，因此每種型號的元件均規(guī)定了相應(yīng)的 最大激勵電流 ，它的數(shù)值從幾毫安至十幾毫安。 以下哪一個 激勵電流的數(shù)值較為妥當(dāng) ？ 8μ A 8mA 80mA 第二節(jié) 霍爾集成電路 霍爾集
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