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霍尔传感的特点及工作原理

发布时间: 2020-03-11 浏览个数: 167

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

  霍尔传感器是依据霍尔效应制作的。是霍尔1879年在研究金属导电机构时发明的,之后有在导电流体和半导体中均发现此效应。霍尔器件拥有着众多特点,它体积小,重量轻,安装方便,功耗小,频率高还生命长,耐振动不怕油污,水汽,盐雾灰尘等污染。

   霍尔效应传感器也称霍尔传感器,是一个换能器,将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器首先是实用于测量磁场,此外还可测量产生和影响磁场的物理量,例如被用于接近开关、霍尔、位置测量、转速测量和电流测量设备。

  通常,霍尔效应传感器和电路相连,从而允许设备以数位(开/关)模式操作,在这种情况下可以被称为开关。工业中常见的设备,例如气缸,也被用于日常设备中,如一些打印机使用他们来监测缺纸和敞盖的情况。当键盘被要求高可靠性时,便也设计霍尔传感器在其按键内。

  霍尔电流传感器

  霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁场强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端 之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控制电流I。与磁场强度B的乘积。 即有式中:K为霍尔系数,由霍尔元件的材料决定;I为控制电流;B为磁场强度; VH为霍尔电势。

  霍尔电流传感器是按照霍尔效应原理制成,对安培定律加以应用,即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场,而霍尔器件则用来测量这一磁场。因此,使电流的非接触测量成为可能。
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