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什麼叫霍爾效應具體要測量哪些物理量

發布時間:2022-05-31 14:16:57

㈠ 什麼是霍爾

霍爾效應是電磁效應的一種,這一現象是美國物理學家霍爾於1879年在研究金屬的導電機制時發現的。 當電流垂直於外磁場通過半導體時,載流子發生偏轉,垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在半導體的兩端產生電勢差,這一現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應使用左手定則判斷。

霍爾效應是物理學家霍爾於1879年發現的。它定義了磁場和感應電壓之間的關系。這種效應與傳統的電磁感應完全不同。當電流在磁場中通過導體時,磁場將產生一個垂直於導體中電子運動方向的力,從而在垂直於導體和磁感應線的兩個方向上產生電位差。



(1)什麼叫霍爾效應具體要測量哪些物理量擴展閱讀:

當垂直於電流方向的磁場作用於半導體時,在不同方向的洛倫茲力作用下,半導體中的電子和空穴將在不同方向聚集。在組裝好的電子和空穴之間會產生電場。電場力和洛倫茲力平衡後,它們不再聚集。此時,電場會使後續的電子和空穴在電場力的作用下變平,以平衡磁場產生的洛倫茲力,使後期的電子和空穴能夠順利通過而不產生偏移,這種現象稱為霍爾效應。內置電壓稱為霍爾電壓。

㈡ 什麼是霍爾效應

霍爾效應 科技名詞定義 中文名稱:霍爾效應 英文名稱:Hall effect 定義1:在物質中任何一點產生的感應電場強度與電流密度和磁感應強度之矢量積成正比的現象。 所屬學科:電力(一級學科);通論(二級學科) 定義2:通過電流的半導體在垂直電流方向的磁場作用下,在與電流和磁場垂直的方向上形成電荷積累和出現電勢差的現象。 所屬學科:機械工程(一級學科);工業自動化儀表與系統(二級學科);機械量測量儀表-機械量測量儀表一般名詞(三級學科) 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 網路名片 霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是美國物理學家霍爾(A.H.Hall,1855—1938)於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。當電流垂直於外磁場通過導體時,在導體的垂直於磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差,這一現象便是霍爾效應。這個電勢差也被叫做霍爾電勢差。

㈢ 霍爾感測器可以用於哪些物理量的測量

您好!我是做霍爾的廠家,OH系列霍爾。霍爾感測器的本質就是利用霍爾效應做成的感測器。利用霍爾元件或器件可以測量磁通量(檢測磁場)。利用磁通量的大小可以知道其它物理量,如:電流,電壓,距離,溫度等等
希望幫到您!

㈣ 用霍爾元件可以測量哪些物理量

霍爾元件測量功率測量功率呢
霍爾元件根據霍爾效應原理用於測量電流、電壓、磁應強度、位移、角度、等等
通測量電磁波磁應強度部反映電磁波功率

㈤ 何謂霍爾效應其物理本質是什麼

霍爾效應是指當固體導體放置在一個磁場內,且有電流通過時,導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊,繼而產生電壓(霍爾電壓)的現象。其物理本質是電磁效應的一種。

在導體上外加與電流方向垂直的磁場,會使得導線中的電子受到洛倫茲力而聚集,從而在電子聚集的方向上產生一個電場,此一電場將會使後來的電子受到電力作用而平衡掉磁場造成的洛倫茲力,使得後來的電子能順利通過不會偏移。

電壓所引致的電場力會平衡洛倫茲力。通過霍爾電壓的極性,可證實導體內部的電流是由帶有負電荷的粒子(自由電子)之運動所造成。霍爾效應於1879年由埃德溫·赫伯特·霍爾(Edwin Herbert Hall)發現。

除導體外,半導體也能產生霍爾效應,而且半導體的霍爾效應要強於導體。

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根據霍爾效應做成的霍爾器件,就是以磁場為工作媒體,將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出,使之具備感測和開關的功能。

已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有:在分電器上作信號感測器、ABS系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器、各種開關,等等。

例如汽車點火系統,設計者將霍爾感測器放在分電器內取代機械斷電器,用作點火脈沖發生器。這種霍爾式點火脈沖發生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈沖電壓,控制電控單元(ECU)的初級電流。

相對於機械斷電器而言,霍爾式點火脈沖發生器無磨損免維護,能夠適應惡劣的工作環境,還能精確地控制點火正時,能夠較大幅度提高發動機的性能,具有明顯的優勢。

用作汽車開關電路上的功率霍爾電路,具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道,轎車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。

而在汽車上有許多燈具和電器件,尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪涌電流,使機械式開關觸點產生電弧,產生較大的電磁干擾信號。採用功率霍爾開關電路可以減小這些現象。

㈥ 什麼是霍爾效應,怎麼利用霍爾效應測定磁場的磁感應強度

1、霍爾效應由美國物理學家E.霍爾於1879年在實驗中發現,以其人名命名並流傳於世。其核心理論就是,帶電粒子(例如電子)在磁場中運動時會受到洛倫茲力的作用發生偏轉,那麼在磁場中的電流也有可能發生偏轉。

2、假設導體為一個長方體,長度分別為a、b、d,磁場垂直ab平面。電流經過ad,電流I = nqv(ad),n為電荷密度。設霍爾電壓為VH,導體沿霍爾電壓方向的電場為VH / a。設磁感應強度為B。

洛倫茲力F=qE+qvB/c

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相關應用:

霍爾器件通過檢測磁場變化,轉變為電信號輸出,可用於監視和測量汽車各部件運行參數的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等,並可將這些變數進行二次變換;可測量壓力、質量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元介面,可實現自動檢測。

㈦ 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。

㈧ 霍爾效應可用於檢測哪些參數

磁場強度(線性霍爾),長度厚度位置等(位移、角度感測)

㈨ 1、利用霍爾效應測量磁場時,需要測量那些物理量

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。

㈩ 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。

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