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霍尔效应测哪些物理量

发布时间:2022-02-21 05:40:37

1. 霍尔原件能够测量哪些物理参数霍尔原件的不等位电势的概念是什么

霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等.

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。
霍尔元件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm 级)。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。
工作原理
霍尔元件应用霍尔效应的半导体。
所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。
如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。

元件特性
1、霍尔系数(又称霍尔常数)RH
在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。 另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。
2、霍尔灵敏度KH(又称霍尔乘积灵敏度)
霍尔灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片的厚度δ成反比,即KH=RH/δ,它通常可以表征霍尔常数。
3、霍尔额定激励电流
当霍尔元件自身温升10℃时所流过的激励电流称为额定激励电流。
4、霍尔最大允许激励电流
以霍尔元件允许最大温升为限制所对应的激励电流称为最大允许激励电流。
5、霍尔输入电阻
霍尔激励电极间的电阻值称为输入电阻。
6、霍尔输出电阻
霍尔输出电极间的电阻值称为输出电阻。
7、霍尔元件的电阻温度系数
在不施加磁场的条件下,环境温度每变化1℃时,电阻的相对变化率,用α表示,单位为%/℃。
8、霍尔不等位电势(又称霍尔偏移零点)
在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,在输出端空载测得的霍尔电势差称为不等位电势。
9、霍尔输出电压
在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,在输出端空载测得的霍尔电势差称为霍尔输出电压。
10、霍尔电压输出比率
霍尔不等位电势与霍尔输出电势的比率
11、霍尔寄生直流电势
在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时,霍尔电极输出除了交流不等位电势外,还有一直流电势,称寄生直流电势。
12、霍尔不等位电势
在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,环境温度每变化1℃时,不等位电势的相对变化率。
13、霍尔电势温度系数
在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下,环境温度每变化1℃时,不等位电势的相对变化率。它同时也是霍尔系数的温度系数。
14、热阻Rth
霍尔元件工作时功耗每增加1W,霍尔元件升高的温度值称为它的热阻,它反映了元件散热的难易程度,
单位为: 摄氏度/w
无刷电机霍尔传感器AH44E
开关型霍尔集成元件,用于无刷电机的位置传感器。
引脚定义(有标记的一面朝向自己):(左)电源正;(中)接地;(右)信号输出
体积(mm):4.1*3.0*1.5
安装时注意减少应力与防静电
按照霍尔元件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 。前者输出模拟量,后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。

2. 霍尔系数怎么计算个个物理量的单位

霍尔元件应用的基本原理是霍尔效应。霍尔效应是一种磁敏效应,一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在宽度Y方向上会产生电动势UH,这种现象即称为霍尔效应。UH称为霍尔电势,其大小可表示为:
UH=RH/d*IC*B (1)
式中,RH称为霍尔系数,它的单位是米的三次方每库仑,由半导体材料的性质决定;d为半导体材料的厚度。
设RH/d=K,则式(1)可写为:
UH=K*IC*B (2)
可见,霍尔电压与控制电流及磁感应强度的乘积成正比,K称为乘积灵敏度。K值越大,灵敏度就越高;元件厚度越小,输出电压也越大。
在式(2)中,若控制电流IC,为常数,磁感应强度B与被测电流成反比,就可以做成霍尔电流传感器;另外,若仍固定IC为常数,B与被测电压成正比,又可制成霍尔电压传感器。

3. 霍尔效应可以测量磁场,通过哪些物理量的测量来对磁场进行测量

UH=KH*IH*B
UH为霍尔电压,即由于霍尔效应产生的电压。IH为霍尔电流,即流过元件的电流。KH为比例系数,由元件本身决定。

4. 用霍尔元件可以测量哪些物理量

霍尔元件测量功率测量功率呢
霍尔元件根据霍尔效应原理用于测量电流、电压、磁应强度、位移、角度、等等
通测量电磁波磁应强度部反映电磁波功率

5. 采用霍尔元件来测量磁场时具体要测量哪些物理量

你好, 霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。一般用于电机中测定转子转速,如录像机的磁鼓,电脑中的散热风扇等;是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛的应用。

中文名:霍尔元件
外文名:Holzer components
表达式:RH=1/nq(式中 RH——霍尔系数、UH=RHIB/d
提出者:霍尔
提出时间:1879年
应用学科:物理学
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简介

霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等.

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。

霍尔元件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm 级)。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。

霍尔电位差 UH 的基本关系为

UH=RHIB/d (18)

RH=1/nq(金属) (19)

式中 RH——霍尔系数:

n——单位体积内载流子或自由电子的个数

q——电子电量;

I——通过的电流;

霍尔元件
B——垂直于I的磁感应强度;

d——导体的厚度。

对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式与式(19)不同,此处从略。

由于通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。

利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。

霍尔元件应用霍尔效应的半导体。
希望能帮到你。

6. 霍尔效应法测量磁场时需要测哪些物理量

金属放在外电场中,金属中的电子由于收到洛伦兹力发生偏转,即朝着金属的一个面运动,这样上下两个面一面带正电,一面带负电形成电场,电子受力平衡qvB=Eq.电子不会在基板上累积,所以测B可以通过测平衡电场和速度得到。

7. 采用霍尔效应法测量磁场时具体要测量哪些物理量

测量固定Im调节Is或固定Is调节Im时U1(+Is,+B),U2(+Is,-B),U3(-Is,-B),U4(-Is,+B)的值

8. 霍尔效应可以测量磁场,通过哪些物理量的测量来对磁

因为霍尔元件要实现准确测量的基本要求是磁场能够按既定的方向正确穿过霍尔元件的那个受磁面(不记得名字了,就这样说了,你理解一下),在接通电流的那一极就会存在电子或电荷的偏移,在第三个对面上产生电势差,再通过计算转换得到电磁强度

9. 霍尔传感器可以用于哪些物理量的测量

您好!我是做霍尔的厂家,OH系列霍尔。霍尔传感器的本质就是利用霍尔效应做成的传感器。利用霍尔元件或器件可以测量磁通量(检测磁场)。利用磁通量的大小可以知道其它物理量,如:电流,电压,距离,温度等等
希望帮到您!

10. 霍尔效应可以测量磁场,通过哪些物理量

1需要测量霍尔电压,电压间的距离,运动电荷速率.
2.电压表选高内阻的,霍尔件等效内阻也要小,方可.

阅读全文

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