霍爾效應(yīng)的應(yīng)用與發(fā)展-資料下載頁(yè)
2025-06-18 03:16本頁(yè)面
【正文】 明。 2．在應(yīng)用領(lǐng)域方面的展望。 2．1新的霍爾元件結(jié)構(gòu)。常規(guī)霍爾元件要求磁場(chǎng)垂直于霍爾元件，且在整個(gè)霍爾元件上是均勻磁場(chǎng)。而在其他情況，需要根據(jù)磁場(chǎng)分布情況，設(shè)計(jì)各種各樣相應(yīng)的非平面霍爾結(jié)構(gòu)。其中，垂直式霍爾器件是一種最近新發(fā)展出來(lái)的。這種垂直式霍爾片具有低噪聲、低失調(diào)和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。目前根據(jù)這種原理國(guó)際上開(kāi)展了許多研究項(xiàng)目。 2．2微型化。瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究所最新研制的超小型三維霍爾傳感器工作面不到300300um，只有六個(gè)管腳。這種器件特別適合用于空間窄小的檢測(cè)環(huán)境，例如電動(dòng)機(jī)中的間隙、磁力軸承以及其他象永磁體掃描等需接近測(cè)量表面的場(chǎng)合。 2．3高靈敏度。有資料顯示，有一種高靈敏度霍爾傳感器，它基于霍爾傳感器原理，并且集成了磁通集中器。產(chǎn)品的主要?jiǎng)?chuàng)新就在于利用了成熟的微電子集成工藝，制造低成本的磁通集中器。其磁通集中器直接集成在已帶有成千霍爾敏感單元的硅片上，再將硅片切割成單個(gè)的霍爾探針，最后封裝成標(biāo)準(zhǔn)的集成電路芯片。這種集成化的磁通集中器的單元成本只占傳感器成本的六分之一，傳感器的檢測(cè)靈敏度卻可提高五倍以上。 2．4 高集成度。國(guó)外霍爾傳感器的發(fā)展方向就是采用CMOS技術(shù)的高度集成化，同樣功能可以集成在非常小的芯片內(nèi)，如信號(hào)預(yù)處理的最主要部分已在霍爾器件上完成，其中包括前置放大、失調(diào)補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、電壓恒定，并且可以在芯片上集成許多附加功能，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、定時(shí)器A/D轉(zhuǎn)換器、總線(xiàn)接口等，所有這些都采用CMOS標(biāo)準(zhǔn)，它們開(kāi)辟了霍爾器件新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，鐵磁層的集成技術(shù)在磁傳感器領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)了新的研究方向，許多研究人員正致力于這方面的研究，進(jìn)行中的各種課題包括二維和三維霍爾傳感器，磁斷續(xù)器和磁通門(mén)等等。 綜上所述，由于采用了微電子工藝，硅霍爾傳感器能很好的適用于許多工業(yè)應(yīng)用。近期硅霍爾傳感器的研究進(jìn)展開(kāi)辟了許多新的應(yīng)用，例如單芯片三維高精度磁探頭，無(wú)觸點(diǎn)角位置測(cè)量，微電機(jī)的精確控制，微型電流傳感器和磁斷續(xù)器，以及今后將被開(kāi)發(fā)的其他嶄新應(yīng)用。此外，為了提高電壓靈敏度和橫向溫度靈敏度、減少失調(diào)電壓,還將出現(xiàn)新的測(cè)量原理與方法,例如等離子霍爾效應(yīng)及其傳感器。 隨這人類(lèi)科技的進(jìn)步，人們對(duì)自然認(rèn)識(shí)的逐步加深，將創(chuàng)造出更輝煌的業(yè)績(jī)。 作者：張強(qiáng)1 程姝丹2 電氣與自動(dòng)化學(xué)院 2．天津水泥設(shè)計(jì)研究院 參考文獻(xiàn) 1．電磁場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)講義 楊慶新 河北工業(yè)大學(xué) 2．普通物理學(xué) 程守誅，江之永 高等教育出版社 1982 3．霍爾元件與電子檢測(cè)應(yīng)用電路 盧文科等 中國(guó)電力出版社 4．傳感器原理及應(yīng)用 王化祥，張淑英 天津大學(xué)出版社 5．霍爾元件及其應(yīng)用 杭州中霍電子有限公司 6．LINEAR HALLEFFECT SENSORS Joe Gilbert and Ray Dewey Allegro MicroSystems, Inc. 來(lái)源：《水泥技術(shù)》20066 / 6
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