霍尔感测器 _生活百科

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霍尔感测器【霍尔感测器】霍尔感测器是根据霍尔效应製作的一种磁场感测器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，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，利用这现象製成的各种霍尔元件，广泛地套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係数，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。
基本介绍中文名：霍尔感测器
外文名：Hall sensor
分类：线型霍尔感测器
工作原理：霍尔效应
用途：力测量
子类：霍尔电流感测器
原理由霍尔效应的原理知，霍尔电势的大小取决于：Rh为霍尔常数，它与半导体材质有关；I为霍尔元件的偏置电流；B为磁场强度；d为半导体材料的厚度。对于一个给定的霍尔器件，当偏置电流 I 固定时，UH将完全取决于被测的磁场强度B 。一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流 I 的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外迴路，就会产生霍尔电流。一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基準电压源给出；若精度要求高，则基準电压源均用恆流源取代。为了达到高的灵敏度，有的霍尔元件的感测面上装有高导磁係数的镀膜合金；这类感测器的霍尔电势较大，但在0.05T左右出现饱和，仅适用在低量限、小量程下使用。

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霍尔效应在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压。工作原理磁场中有一个霍尔半导体片，恆定电流I从A到B通过该片。在洛侖兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经积体电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔积体电路起感测作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔积体电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔积体电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔积体电路片用作用点火正时感测器。霍尔效应感测器属于被动型感测器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。霍尔效应感测器

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1-霍尔半导体元件 2-永久磁铁 3-挡隔磁力线的叶片霍尔效应霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛侖兹力作用引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。对于图一所示的半导体试样，若在X方向通以电流Is，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试样A，A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决定于测试样品的电类型。显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，