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什么是霍儿原件?

来源:https://www.zzjyw.cn 时间:2024-06-30 编辑:admin 手机版

一、什么是霍儿原件?

霍尔元件就是利用霍尔效应工作的、用来测量磁场强度等的电力元件。

霍尔元件的工作原理: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。

第二问:霍尔电压不变(UH=RHIB/d )式中 RH——霍尔系数;

n——载流子浓度或自由电子浓度;

q——电子电量;

I——通过的电流;

B——垂直于I的磁感应强度;

d——导体的厚度。

二、什么是霍尔元件什么是霍尔元件

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。

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,霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。

三、什么是霍尔器件?

霍尔器件

Hall element

利用霍尔效应的固态电子器件。E.H.霍尔于1879年发现:一块矩形导体或半导体材料在磁感应强度为Bz的磁场中,在垂直于磁场的方向有电流Ix通过试件(图1),在既垂直于磁场Bz、又垂直于电流Ix的方向将产生电场Ey,这就是霍尔效应。这个电场在电极3和4之间产生电动势UH,称为霍尔电动势

UH=-RHBzIx/d

式中Ix为从电极1到电极2的电流;d为试件厚度;RH为比例系数(称霍尔系数)。霍尔系数与试件中载流子浓度有关

已知试件的尺寸、磁场强度和电流,测量霍尔电动势即可求得试件的载流子浓度。载流子浓度是半导体材料的一个重要参量。在不同温度下测量霍尔系数可以得到试件中载流子浓度和温度的关系。这是了解半导体材料的基本性质的一个重要方法。在给定的电流强度下,产生的霍尔电动势与磁场强度成正比。可以利用这一原理来测量磁场强度。

在图1的电极1,2间加恒定电压Ui,霍尔电动势的表达式可变换成

UH=(UiμB)(Kw/l)

式中 Ui为两个电流电极之间的电压;μ为试件中载流子迁移率;w和l分别为试件的宽度和长度。恒定电压下电极3和4之间的电压也与磁场强度成正比。

实际上,用霍尔器件测量磁场强度时,是用恒定电流法还是用恒定电压法,要考虑多方面的因素,如磁场强度和霍尔电压间的线性误差、灵敏度的温度系数、同样工艺条件制造的器件的性能分散程度等。

用霍尔器件测量磁场强度的特点是:器件很小很扁(可以放在窄缝中),有很高的准确度、灵敏度和稳定性,还有很宽的工作温度范围。

已知试件的尺寸、磁场强度和电流,测量霍尔电动势即可求得试件的载流子浓度。载流子浓度是半导体材料的一个重要参量。在不同温度下测量霍尔系数可以得到试件中载流子浓度和温度的关系。这是了解半导体材料的基本性质的一个重要方法。在给定的电流强度下,产生的霍尔电动势与磁场强度成正比。可以利用这一原理来测量磁场强度

四、霍尔元件的分类及使用范围有哪些?

霍尔元件大体分为开关型和线性型两种。

前者一般用于位置、位移、线速度、角速度等的测量。

后者一般用于磁场或电流、电压的测量。

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