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霍尔传感器的原理及其相关方程式说明

时间:2021-11-18 点击次数:

霍尔传感器的原理及其相关方程式说明:霍尔传感器是一种通过材料薄片的一定角度的磁场影响了流经该材料的电流时,就会产生霍尔电压。Holler通常是一片长方形的半导体材料,充当主动元件,或者说“有源区”来产生霍尔电压。它具有给定长度l,宽,w,厚t。

测定霍尔电压。

对霍尔片正交磁通量矢量而言,最大霍尔电压VH为霍尔片磁场灵敏度γB与磁场通量密度B的乘积:

VH=γBB。

在霍尔片上可测得最大霍尔电压。如果霍尔片面和磁通量矢量没有正交,而是成角θ,则霍尔电压VH等于:

VH=γBB×sinθ。

该电流I通过长度为l的霍尔片。通过接触Ic(+)到Ic(-),电流通过。一个磁场在z方向,也就是正交霍尔片平面。施加在磁场上的力叫做洛伦兹力,它使带电粒子(空穴或电子)沿直线曲线流向霍尔片边缘。这一作用力是载体速度和磁场强度的系数。最后所测得的霍尔电压与宽为w的材料的接触VH(+)和VH(-)正比磁场的通量密度。

Hole效应传感器的辅助装置包括一个用来提供电流Ic的电流源,以及在接触VH(+)和VH(-)之间测量霍尔电压的电压。一些方案也使用RL加载电阻进行电压测量。很多种霍尔效应仪器都将这种支持电路的某一部分作为测量系统的有机部件。由VH(+)和VH(-)可直接与高阻电压表相连接,也可与其他电路直接连接以作放大、调整和处理。(更复杂的、使用交流源和锁相放大器的系统也可用。)

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