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會(huì)員注冊(cè) 霍爾傳感器是一種磁傳感器。用它可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。霍爾傳感器以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ)，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。霍爾傳感器在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。
目前，人類(lèi)社會(huì)正逐漸由工業(yè)化時(shí)代向信息化時(shí)代邁進(jìn)．作為感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸和處理各種信息必不可少的功能器件之傳感器． 已成為與微機(jī)同等重要的技術(shù)工具， 特別是霍爾效應(yīng)磁敏傳感器一問(wèn)世．就因它的高可靠性．高靈敏度和好的溫度穩(wěn)定性．在工業(yè)、軍事和科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用， 顯示了其強(qiáng)大的生命力。隨著謝量技術(shù)和自動(dòng)控制等技術(shù)的發(fā)展． 其研制、生產(chǎn)和應(yīng)用已進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。
霍爾效應(yīng)及霍爾效應(yīng)磁敏傳感器
若有一厚度為d、寬為l的載電半導(dǎo)體薄片， 置于磁力線(xiàn)和電流方向垂直的磁場(chǎng)中．剛在薄片兩側(cè)與電流垂直的方向上特產(chǎn)生電壓． 即霍爾電壓uh，其大小正比于電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度． 因1879年由美國(guó)物理學(xué)者e．h hall發(fā)現(xiàn)， 故稱(chēng)此現(xiàn)象為霍爾效應(yīng)。
那些對(duì)被測(cè)對(duì)象的某一確定的信息具有感受與檢出功能， 并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的可用輸出信號(hào)的元器件或裝置為傳感器。其通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元{牛組成。霍爾效應(yīng)磁敏傳感器就是建立在霍爾效應(yīng)基礎(chǔ)上的磁電轉(zhuǎn)換的傳感器， 由霍爾元件(利用霍爾效應(yīng)制成的元件)和轉(zhuǎn)換電路組成。
霍爾元件的選擇
我們知道．霍爾效應(yīng)磁敏傳感器的選擇最重要的就是霍爾元件的選擇。首先根據(jù)被測(cè)信號(hào)的形式是線(xiàn)性、脈沖、高變、位移和函數(shù)等，選擇性能與之相類(lèi)似的霍爾元件，其次對(duì)應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)性能進(jìn)行分析，在選擇的幾種霍爾元件中，進(jìn)行第二次挑選，從技術(shù)條件和性能方面分析，哪一種更適合應(yīng)用場(chǎng)合， 最后分析一下選擇霍爾元件的價(jià)格和市場(chǎng)供應(yīng)等情況， 選擇成本低、市場(chǎng)供應(yīng)量大的更合適。所有的霍爾集成片都具有基本相同的線(xiàn)路．在集成片的基底上除了霍爾元件外， 還有信號(hào)整定線(xiàn)路。霍爾元件的輸出電平很小，是微伏級(jí)。低噪音、高輸入阻抗放大器將信號(hào)放大到和系統(tǒng)電子線(xiàn)路相兼容的電平。電壓調(diào)整器或參考電壓源也是共有的， 為了使霍爾電壓僅與磁場(chǎng)變化有關(guān)， 大部分傳感器以恒流源供電。除片內(nèi)的線(xiàn)路基本相同外．霍爾元件的封裝也基本相同。大部分霍爾集成片采用單列直插式塑料封裝，有3或4個(gè)腳。下面我們從幾個(gè)方面敘述一下，霍爾元件在各種應(yīng)用條件下所選用的原則。
1、磁場(chǎng)測(cè)量。如果要求被測(cè)磁場(chǎng)精度較高，如優(yōu)于±0.5％ ，那么通常選用砷化鎵霍爾元件，其靈敏度高，約為5—10mv/100mt.溫度誤差可 忽略不計(jì)，且材料性能好，可以做的體積較小。在被測(cè)磁場(chǎng)精度較低．體積要求不高． 如精度低于±0．5％ 時(shí)， 最好選用硅和鍺雹爾元件。
2、電流測(cè)量。大部分霍爾元件可以用于電流測(cè)量，要求精度較高時(shí)．選用砷化鎵霍爾元件，精度不高時(shí)， 可選用砷化鎵、硅、鍺等霍爾元件。
3、轉(zhuǎn)速和脈沖測(cè)量。測(cè)量轉(zhuǎn)速和脈沖時(shí)，通常是選用集成霍爾開(kāi)關(guān)和銻化銦霍爾元件。如在錄像機(jī)和攝像機(jī)中采用了銻銦霍爾元件替代電機(jī)的電刷．提高了使用壽命。
4、信號(hào)的運(yùn)算和測(cè)量。通常利用霍爾電勢(shì)與控制電流、被測(cè)磁場(chǎng)成正比，并與被測(cè)磁場(chǎng)同霍爾元件表面的夾角成正弦關(guān)系的特性，制造函數(shù)發(fā)生器。利用霍爾元件輸出與控制電流和被測(cè)磁場(chǎng)乘積成正比的特性。制造功率表、電度表等。
5、拉力和壓力測(cè)量。選用霍爾件制成的傳感器較其它材料制成的陣感器靈敏度和線(xiàn)性度更佳。
霍爾效應(yīng)及霍爾效應(yīng)磁敏傳感器
若有一厚度為d、寬為l的載電半導(dǎo)體薄片， 置于磁力線(xiàn)和電流方向垂直的磁場(chǎng)中．剛在薄片兩側(cè)與電流垂直的方向上特產(chǎn)生電壓． 即霍爾電壓uh，其大小正比于電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度． 因1879年由美國(guó)物理學(xué)者e．h hall發(fā)現(xiàn)， 故稱(chēng)此現(xiàn)象為霍爾效應(yīng)。
那些對(duì)被測(cè)對(duì)象的某一確定的信息具有感受與檢出功能， 并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的可用輸出信號(hào)的元器件或裝置為傳感器。其通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元{牛組成。霍爾效應(yīng)磁敏傳感器就是建立在霍爾效應(yīng)基礎(chǔ)上的磁電轉(zhuǎn)換的傳感器， 由霍爾元件(利用霍爾效應(yīng)制成的元件)和轉(zhuǎn)換電路組成。
霍爾元件的選擇
我們知道．霍爾效應(yīng)磁敏傳感器的選擇最重要的就是霍爾元件的選擇。首先根據(jù)被測(cè)信號(hào)的形式是線(xiàn)性、脈沖、高變、位移和函數(shù)等，選擇性能與之相類(lèi)似的霍爾元件，其次對(duì)應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)性能進(jìn)行分析，在選擇的幾種霍爾元件中，進(jìn)行第二次挑選，從技術(shù)條件和性能方面分析，哪一種更適合應(yīng)用場(chǎng)合， 最后分析一下選擇霍爾元件的價(jià)格和市場(chǎng)供應(yīng)等情況， 選擇成本低、市場(chǎng)供應(yīng)量大的更合適。所有的霍爾集成片都具有基本相同的線(xiàn)路．在集成片的基底上除了霍爾元件外， 還有信號(hào)整定線(xiàn)路。霍爾元件的輸出電平很小，是微伏級(jí)。低噪音、高輸入阻抗放大器將信號(hào)放大到和系統(tǒng)電子線(xiàn)路相兼容的電平。電壓調(diào)整器或參考電壓源也是共有的， 為了使霍爾電壓僅與磁場(chǎng)變化有關(guān)， 大部分傳感器以恒流源供電。除片內(nèi)的線(xiàn)路基本相同外．霍爾元件的封裝也基本相同。大部分霍爾集成片采用單列直插式塑料封裝，有3或4個(gè)腳。下面我們從幾個(gè)方面敘述一下，霍爾元件在各種應(yīng)用條件下所選用的原則。
1、磁場(chǎng)測(cè)量。如果要求被測(cè)磁場(chǎng)精度較高，如優(yōu)于±0.5％ ，那么通常選用砷化鎵霍爾元件，其靈敏度高，約為5—10mv/100mt.溫度誤差可 忽略不計(jì)，且材料性能好，可以做的體積較小。在被測(cè)磁場(chǎng)精度較低．體積要求不高． 如精度低于±0．5％ 時(shí)， 最好選用硅和鍺雹爾元件。
2、電流測(cè)量。大部分霍爾元件可以用于電流測(cè)量，要求精度較高時(shí)．選用砷化鎵霍爾元件，精度不高時(shí)， 可選用砷化鎵、硅、鍺等霍爾元件。
3、轉(zhuǎn)速和脈沖測(cè)量。測(cè)量轉(zhuǎn)速和脈沖時(shí)，通常是選用集成霍爾開(kāi)關(guān)和銻化銦霍爾元件。如在錄像機(jī)和攝像機(jī)中采用了銻銦霍爾元件替代電機(jī)的電刷．提高了使用壽命。
4、信號(hào)的運(yùn)算和測(cè)量。通常利用霍爾電勢(shì)與控制電流、被測(cè)磁場(chǎng)成正比，并與被測(cè)磁場(chǎng)同霍爾元件表面的夾角成正弦關(guān)系的特性，制造函數(shù)發(fā)生器。利用霍爾元件輸出與控制電流和被測(cè)磁場(chǎng)乘積成正比的特性。制造功率表、電度表等。
5、拉力和壓力測(cè)量。選用霍爾件制成的傳感器較其它材料制成的陣感器靈敏度和線(xiàn)性度更佳。
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