霍爾效應(yīng)是指當(dāng)電流流動時，導(dǎo)體置于磁場中，導(dǎo)體片上會產(chǎn)生電壓。霍爾效應(yīng)傳感器通過提供與磁通密度成正比的輸出電壓來測量或檢測磁場。
Lake Shore為各種應(yīng)用提供一系列霍爾傳感器，不僅僅局限于簡單的磁場檢測應(yīng)用，例如編碼器、非接觸式開關(guān)和電子羅盤，也適用于現(xiàn)場測量應(yīng)用。
主要特征
? 多種封裝類型
? 有效面積小
? 單軸或三軸配置
? 適用于極端環(huán)境（低溫、輻射、真空）
霍爾傳感器是一種 4 引線裝置?？刂齐娏?nbsp;(IC) 引線通常連接到一個電流源，如 Lake Shore 的121型。121型可提供多個與各種霍爾傳感器兼容的固定電流值。
霍爾電壓引線可直接連接到高阻抗電壓表等讀出儀器上，也可連接到電子電路上進(jìn)行放大或調(diào)節(jié)。設(shè)備信號電平范圍為微伏至數(shù)百毫伏。
霍爾傳感器的輸入與輸出并不隔離。事實上，兩個端口之間通常只存在輸入電阻數(shù)量級的阻抗。為防止錯誤的電流路徑導(dǎo)致較大的誤差電壓，電流供應(yīng)必須與輸出顯示器或下游電子設(shè)備隔離。
不同類型霍爾傳感器性能對比
2Dex | InAs—stable | InAs—sensitive | GaAs | |
材料類型 | 使用二維電子氣（2DEG）結(jié)構(gòu)的薄膜技術(shù) | 砷化銦塊狀材料，摻雜后具有高穩(wěn)定性 | 砷化銦塊狀材料，摻雜后具有高靈敏度 | 砷化鎵薄膜 |
溫度范圍 | 1 K* ~ 402 K (-272 °C* ~ 125 °C) * 低溫版本在研發(fā)中 | 1.5 K ~ 375 K (-271.5 °C ~ 102 °C) | 208 K ~ 373 K (-65 °C ~ 100 °C) | 233 K ~ 402 K (-40 °C ~ 125 °C) |
互換性 | 好—靈敏度值范圍窄、線性度優(yōu)異、偏移電壓小 | 差—靈敏度范圍足夠大，需要了解平均靈敏度值 | 差—靈敏度范圍足夠大，需要了解平均靈敏度值 | 差—靈敏度范圍足夠大，需要了解平均靈敏度值 |
堅固性 | 好 | 差 | 差 | 好 |
Lake Shore 儀器兼容性 | F71 或 F41 特斯拉計選擇即插即用傳感器--完整的傳感器校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償功能，可提供與完整的高斯計探頭相當(dāng)?shù)木?/p> | 425 或 475 高斯計 使用 HMCBL 電纜；僅使用單一靈敏度值完成現(xiàn)場轉(zhuǎn)換，這意味著高斯計不進(jìn)行線性和溫度補(bǔ)償 | 425 或 475 高斯計 使用 HMCBL 電纜；僅使用單一靈敏度值完成現(xiàn)場轉(zhuǎn)換，這意味著高斯計不進(jìn)行線性和溫度補(bǔ)償 | 不兼容 |
平面霍爾效應(yīng) | 無，是測量未知方位場的理想選擇 | 顯著，塊狀材料產(chǎn)生了足夠的平面霍爾效應(yīng)，因此只能精確測量已知方向的磁場 | 顯著，塊狀材料產(chǎn)生了足夠的平面霍爾效應(yīng)，因此只能精確測量已知方向的磁場 | 部分，薄膜元件可能會出現(xiàn)少量的平面霍爾效應(yīng)誤差 |
額定電流下的靈敏度 | 50.5 ~ 52.5 mV/T | 5.5 ~ 11 mV/T | 55 ~ 125 mV/T | 110 ~ 280 mV/T |
靈敏度溫度系數(shù) | 200 ppm/°C | 50 ppm/°C | 800 ppm/°C | 600 ppm/°C |
額定驅(qū)動電流 | 1 mA | 100 mA | 100 mA | 1 mA |
典型輸入電阻 | 800 Ω | 2 Ω | 2 Ω | 750 Ω |
典型輸入電阻溫度系數(shù) | 0.7%/°C | 0.15%/°C | 0.18%/°C | 0.2%/°C |
最佳偏移電壓（等效磁場） | ±25 μV (0.5 mT) | ±50 μV (4.5 mT) | ±75 μV (0.6 mT) | ±2.8 mV (10 mT) |
