恒奧德儀器直銷霍爾傳感器 原理分類
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的種磁場傳感器?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的種，這現(xiàn)象是霍爾(A.H.Hall，1855-1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。后來發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬強(qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于業(yè)自動化術(shù)、檢測術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
原理
由霍爾效應(yīng)的原理知，霍爾電勢的大小取決于:Rh為霍爾常數(shù)，它與半導(dǎo)體材質(zhì)有關(guān);I為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強(qiáng)度;d為半導(dǎo)體材料的厚度。
對于個給定的霍爾器件，當(dāng)偏置電流 I 固定時，UH將取決于被測的磁場強(qiáng)度B。
霍爾效應(yīng)
個霍爾元件般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構(gòu)成外回路，就會產(chǎn)生霍爾電流。般地說，偏置電流的設(shè)定通常由外的基準(zhǔn)電壓源給出;若度要求，則基準(zhǔn)電壓源均用恒流源取代。為了達(dá)到的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有導(dǎo)磁系數(shù)的鍍膜合金;這類傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現(xiàn)飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。
在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓。
作原理
磁場中有個霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導(dǎo)體時向側(cè)偏移，使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。
霍爾電壓隨磁場強(qiáng)度的變化而變化，磁場越強(qiáng)，電壓越，磁場越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來改變磁感應(yīng)強(qiáng)度。下圖所示的方法是用個轉(zhuǎn)動的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動軸的某位置，利用這作原理，可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器?；魻栃?yīng)傳感器屬于被動型傳感器，它要有外加電源才能作，這點使它能檢測轉(zhuǎn)速低的運轉(zhuǎn)情況。
霍爾效應(yīng)
霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用引起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中，這種偏轉(zhuǎn)就導(dǎo)致在垂直電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。對于圖所示的半導(dǎo)體試樣，若在X方向通以電流Is，在Z方向加磁場B，則在Y方向即試樣A，A′電兩側(cè)就開始聚積異號電荷而產(chǎn)生相應(yīng)的附加電場。電場的向取決定于試樣的電類型。顯然，該電場是阻止載流子繼續(xù)向側(cè)面偏移，[1]
當(dāng)載流子所受的橫向電場力eEH與洛侖茲力相等時，樣品兩側(cè)電荷的積累就達(dá)到平衡，故有
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其中EH為霍爾電場，V是載流子在電流方向上的平均漂移速度。設(shè)試樣的寬為b，厚度為d，載流子濃度為n，則
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由⑴、⑵兩式可得
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即霍爾電壓VH(A、A′電之間的電壓)與ISB乘積正比與試樣厚度d成反比。比例系數(shù) 稱為霍爾系數(shù)，它是反映材料霍爾效應(yīng)強(qiáng)弱的重要參數(shù)，只要測出 VH(伏)以及知道IIs(安)、B(斯)和d(厘 米)可按下式計算RH(厘米3/庫侖)
元件
霍爾傳感器
根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機(jī)和信息術(shù)等域得到廣泛的應(yīng)用。
分類
霍爾傳感器分為線型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。
()開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密觸發(fā)器和輸出組成，它輸出數(shù)字量。開關(guān)型霍爾傳感器還有種殊的形式，稱為鎖鍵型霍爾傳感器。
(二)線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射跟隨器組成，它輸出模擬量。
線性霍爾傳感器又可分為開環(huán)式和閉環(huán)式。閉環(huán)式霍爾傳感器又稱零磁通霍爾傳感器。線性霍爾傳感器主要用于交直流電流和電壓測量。.
優(yōu)點
1、 霍爾傳感器可以測量意波形的電流和電壓，如:直流、交流、脈沖波形等，甚至對瞬態(tài)峰值的測量。副邊電流忠實地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比擬的，它般只適用于測量50Hz正弦波;
xrdt霍爾傳感器
xrdt霍爾傳感器
2、 原邊電路與副邊電路之間有良好的電氣隔離，隔離電壓可達(dá)9600Vrms;
3、度:在作溫度區(qū)內(nèi)度優(yōu)于1%，該度適合于何波形的測量;
4、線性度好:優(yōu)于0.1%;
5、寬帶寬:帶寬的電流傳感器上升時間可小于1μs;但是，電壓傳感器帶寬較窄，般在15kHz以內(nèi)，6400Vrms的壓電壓傳感器上升時間約500uS，帶寬約700Hz。
6、測量范圍:霍爾傳感器為系列產(chǎn)品，電流測量可達(dá)50KA，電壓測量可達(dá)6400V。
霍爾電流傳感器使用時，需遵循以下注意事項:
1、為了得到較好的動態(tài)性和靈敏度，須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合，要耦合得好，好用單根導(dǎo)線且導(dǎo)線填滿霍爾傳感器模塊孔徑。
2、使用中當(dāng)大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次電路沒有接通電源|穩(wěn)壓器或副邊開路，則其磁路被磁化，而產(chǎn)生剩磁，影響測量度(故使用時要接通電源和測量端M)，發(fā)生這種情況時，要行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通同樣等大小的交流電流并逐漸減小其值。
3、霍爾傳感器都具有較強(qiáng)的抗外磁場干擾能力，但是，為了獲得較的測量準(zhǔn)確度，當(dāng)有較強(qiáng)的磁場干擾時，要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫鉀Q。通常方法有:
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