㈠ 霍爾效應可以測量磁場,通過哪些物理量的測量來對磁
因為霍爾元件要實現准確測量的基本要求是磁場能夠按既定的方向正確穿過霍爾元件的那個受磁面(不記得名字了,就這樣說了,你理解一下),在接通電流的那一極就會存在電子或電荷的偏移,在第三個對面上產生電勢差,再通過計算轉換得到電磁強度
㈡ 霍爾效應法測量磁場時需要測哪些物理量
金屬放在外電場中,金屬中的電子由於收到洛倫茲力發生偏轉,即朝著金屬的一個面運動,這樣上下兩個面一面帶正電,一面帶負電形成電場,電子受力平衡qvB=Eq.電子不會在基板上累積,所以測B可以通過測平衡電場和速度得到。
㈢ 霍爾元件能轉換哪兩個物理量
霍爾元件是一種磁感應原件 把磁感應強度這個磁學量轉換成電壓這個電學量
㈣ 霍爾原件能夠測量哪些物理參數霍爾原件的不等位電勢的概念是什麼
霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉速等。
霍爾元件可用多種半導體材料製作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導體異質結構量子阱材料等等.
霍爾元件是一種基於霍爾效應的磁感測器。用它們可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關的場合中使用。
霍爾元件具有許多優點,它們的結構牢固,體積小,重量輕,壽命長,安裝方便,功耗小,頻率高(可達1MHZ),耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
霍爾線性器件的精度高、線性度好;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高(可達μm 級)。採用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。
工作原理
霍爾元件應用霍爾效應的半導體。
所謂霍爾效應,是指磁場作用於載流金屬導體、半導體中的載流子時,產生橫向電位差的物理現象。金屬的霍爾效應是1879年被美國物理學家霍爾發現的。當電流通過金屬箔片時,若在垂直於電流的方向施加磁場,則金屬箔片兩側面會出現橫向電位差。半導體中的霍爾效應比金屬箔片中更為明顯,而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現極強的霍爾效應。
由於通電導線周圍存在磁場,其大小和導線中的電流成正比,故可以利用霍爾元件測量出磁場,就可確定導線電流的大小。利用這一原理可以設計製成霍爾電流感測器。其優點是不和被測電路發生電接觸,不影響被測電路,不消耗被測電源的功率,特別適合於大電流感測。
若把霍爾元件置於電場強度為E、磁場強度為H的電磁場中,則在該元件中將產生電流I,元件上同時產生的霍爾電位差和電場強度E成正比,如果再測出該電磁場的磁場強度,則電磁場的功率密度瞬時值P可由P=EH確定。
利用這種方法可以構成霍爾功率感測器。
如果把霍爾元件集成的開關按預定位置有規律地布置在物體上,當裝在運動物體上的永磁體經過它時,可以從測量電路上測得脈沖信號。根據脈沖信號列可以感測出該運動物體的位移。若測出單位時間內發出的脈沖數,則可以確定其運動速度。
元件特性
1、霍爾系數(又稱霍爾常數)RH
在磁場不太強時,霍爾電勢差UH與激勵電流I和磁感應強度B的乘積成正比,與霍爾片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH稱為霍爾系數,它表示霍爾效應的強弱。 另RH=μ*ρ即霍爾常數等於霍爾片材料的電阻率ρ與電子遷移率μ的乘積。
2、霍爾靈敏度KH(又稱霍爾乘積靈敏度)
霍爾靈敏度與霍爾系數成正比而與霍爾片的厚度δ成反比,即KH=RH/δ,它通常可以表徵霍爾常數。
3、霍爾額定激勵電流
當霍爾元件自身溫升10℃時所流過的激勵電流稱為額定激勵電流。
4、霍爾最大允許激勵電流
以霍爾元件允許最大溫升為限制所對應的激勵電流稱為最大允許激勵電流。
5、霍爾輸入電阻
霍爾激勵電極間的電阻值稱為輸入電阻。
6、霍爾輸出電阻
霍爾輸出電極間的電阻值稱為輸出電阻。
7、霍爾元件的電阻溫度系數
在不施加磁場的條件下,環境溫度每變化1℃時,電阻的相對變化率,用α表示,單位為%/℃。
8、霍爾不等位電勢(又稱霍爾偏移零點)
在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,在輸出端空載測得的霍爾電勢差稱為不等位電勢。
9、霍爾輸出電壓
在外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,在輸出端空載測得的霍爾電勢差稱為霍爾輸出電壓。
10、霍爾電壓輸出比率
霍爾不等位電勢與霍爾輸出電勢的比率
11、霍爾寄生直流電勢
在外加磁場為零、霍爾元件用交流激勵時,霍爾電極輸出除了交流不等位電勢外,還有一直流電勢,稱寄生直流電勢。
12、霍爾不等位電勢
在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,環境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。
13、霍爾電勢溫度系數
在外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,環境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。它同時也是霍爾系數的溫度系數。
14、熱阻Rth
霍爾元件工作時功耗每增加1W,霍爾元件升高的溫度值稱為它的熱阻,它反映了元件散熱的難易程度,
單位為: 攝氏度/w
無刷電機霍爾感測器AH44E
開關型霍爾集成元件,用於無刷電機的位置感測器。
引腳定義(有標記的一面朝向自己):(左)電源正;(中)接地;(右)信號輸出
體積(mm):4.1*3.0*1.5
安裝時注意減少應力與防靜電
按照霍爾元件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件 和 霍爾開關器件 。前者輸出模擬量,後者輸出數字量。
按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,後者是檢測受檢對象上人為設置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等,轉變成電量來進行檢測和控制。
㈤ 採用霍爾元件來測量磁場時具體要測量哪些物理量
你好, 霍爾元件是應用霍爾效應的半導體。一般用於電機中測定轉子轉速,如錄像機的磁鼓,電腦中的散熱風扇等;是一種基於霍爾效應的磁感測器,已發展成一個品種多樣的磁感測器產品族,並已得到廣泛的應用。
中文名:霍爾元件
外文名:Holzer components
表達式:RH=1/nq(式中 RH——霍爾系數、UH=RHIB/d
提出者:霍爾
提出時間:1879年
應用學科:物理學
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簡介
霍爾元件可用多種半導體材料製作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導體異質結構量子阱材料等等.
霍爾元件是一種基於霍爾效應的磁感測器。用它們可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關的場合中使用。
霍爾元件具有許多優點,它們的結構牢固,體積小,重量輕,壽命長,安裝方便,功耗小,頻率高(可達1MHZ),耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
霍爾線性器件的精度高、線性度好;霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高(可達μm 級)。採用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。
霍爾電位差 UH 的基本關系為
UH=RHIB/d (18)
RH=1/nq(金屬) (19)
式中 RH——霍爾系數:
n——單位體積內載流子或自由電子的個數
q——電子電量;
I——通過的電流;
霍爾元件
B——垂直於I的磁感應強度;
d——導體的厚度。
對於半導體和鐵磁金屬,霍爾系數表達式與式(19)不同,此處從略。
由於通電導線周圍存在磁場,其大小與導線中的電流成正比,其優點是不與被測電路發生電接觸,不影響被測電路,不消耗被測電源的功率,特別適合於大電流感測。
利用這種方法可以構成霍爾功率感測器。
霍爾元件應用霍爾效應的半導體。
希望能幫到你。
㈥ 霍爾原件有哪些參數如何測量
一、實驗原理
靜止的載流導體位於磁場中(三個條件,靜止、通電導體、磁場),當電流I的方向與磁場的方向有一定夾角時,在垂直於電流和磁場方向的載流導體的兩側面之間會產生電動勢,電流方向與磁場方向垂直時,產生的電動勢最大,這一現象稱為霍爾效應。
霍爾效應的本質是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起偏轉,當帶電粒子被約束在固體材料中,這種偏轉就導致在垂直於電流和磁場的方向產生正、負電荷的聚集,從而在材料中形成附加的橫向電場。
霍爾效應一般極為微弱,但在高純度的半導體中比較明顯,因為半導體材料的載流子遷移率很高,電阻率也比較大。
實用中為提高霍爾元件的靈敏度,將元件製成很薄、很小的矩形。過去霍爾元件的尺寸都在毫米數量級,新的製作工藝(真空鍍膜)已使霍爾元件的尺寸更小,僅為微米數量級。所以實驗中要嚴格按要求施加工作電流,注意安全,保護儀器。
霍爾效應已在科學實驗和工程技術中得到廣泛應用。
霍爾感測器主要用在以下幾個方面:測量磁場強度;測量交直流電路電流強度和電功率;轉換信號,如將直流電流轉換成交流電流;對各種非電量的物理量進行測量並輸出電信號供自動檢測、控制和信息處理,實現生產過程的自動化。
無論工科或理科學生,了解這一極富實用性的實驗,對將來的工作和學習都有幫助。
二、實驗儀器
實驗儀器由兩部分組成,實驗儀和測試儀。
實驗儀包括一個用來產生勻強磁場的電磁鐵,一個置於電磁鐵縫隙中的霍爾感測器,其位置可調節,左右兩個開關分別控制霍爾感測器工作電流IS和電磁鐵線圈激勵電流IM的方向,中間開關向上閉合用以測量霍爾感測器輸出的霍爾電壓VH,向下閉合用以測量霍爾感測器上的電壓降V0。
儀器上標有該霍爾感測器的靈敏度KH,注意要將單位mV/(mA*KGS)換算成國際單位制。
測試儀是實驗電源和測量儀表,兩個恆流源分別輸出霍爾感測器工作電流IS和電磁鐵線圈激勵電流IM,調節IS和IM,可實現實驗條件的控制和改變,兩者共用一個電流表讀數,注意測量霍爾感測器工作電流時讀數最大值是1.999毫安,測量電磁鐵線圈激勵電流時讀數最大值是1.999安培,左邊電壓表用來測量霍爾電壓VH和V0,讀數單位是毫伏。
㈦ 用霍爾元件可以測量哪些物理量
霍爾元件的特點
①霍爾元件可以測量磁物理量及電量,還可以通過轉換測量其他非電量。
②由於霍爾元件的輸出量與兩個輸大量的乘積成比例,因此,可以方便而准確地實現
乘法運算,可構成各種非線性運算部件。
③輸出信號的信噪比大。
④頻率范圍寬。一般的霍爾元件都可工作在從直流到數百干赫的頻率范圍內。
⑤體積小(一般為lxlO",-lxlO"'cnl3),重量輕,使用方便。
⑥穩定性好,可使用無限次。
霍爾元件的應用范圍
霍爾元件在工程技術上的應用相當廣泛,如測量技術、無線電技術、計算機技術及自動控制技術等。具體的應用產品有高斯計、霍爾邏盤、大電流計、功率計、調制器、位移感測器、微波功率計、頻率倍增器、回轉器、乘法器、磁帶或磁鼓讀出器以及霍爾馬達等。
㈧ 霍爾元件能夠測量哪些物理參數
所謂霍爾效應,是指磁場作用於載流金屬導體、半導體中的載流子時,產生橫向電位差的物理現象。霍爾元件是應用霍爾效應的半導體。生活中一般用於電機中測定轉子轉速,如錄象機的磁鼓,電腦中的散熱風扇等。學生實驗中有利用霍爾效應測量電子電量、通過的電流、垂直於電流的磁感應強度、導體厚度等等以及確定半導體是n型還是p型的實驗。
㈨ 霍爾效應可以測量磁場,通過哪些物理量
1需要測量霍爾電壓,電壓間的距離,運動電荷速率.
2.電壓表選高內阻的,霍爾件等效內阻也要小,方可.