一霍尔效应的发现
霍尔效应在1879年被美国物理学家霍尔发现,,,,,,,,当电流通过一个位于磁场中的导体的时辰,,,,,,,,导体中会产生一个与电流方向及磁场方向均垂直的电势差。。。。。。。且电势差的大幼与磁感应强度的垂直分量及电流的大幼成正比。。。。。。。在半导体中,,,,,,,,霍尔效应越发显著。。。。。。。
二霍尔效应的道理
霍尔效应从性质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。。。。。。。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体资猜中,,,,,,,,这衷飓转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,,,,,,,,从而形成附加的横向电场,,,,,,,,即霍尔电场EH。。。。。。。
电流IS通过N型或P型霍尔元件,,,,,,,,磁场B方向与电流IS方向垂直,,,,,,,,且磁场方向由内向表,,,,,,,,对于N型半导体及P型半导体,,,,,,,,别离产生的方向如左图和右图的霍尔电场EH(据此,,,,,,,,能够判断霍尔元件的属性——N型或P型)。。。。。。。

FE=eEH,,,,,,,,FB=evB,,,,,,,,
因而:
eEH=eVB (1)
设试样的宽为b,,,,,,,,厚度为d,,,,,,,,载流子浓度为n ,,,,,,,,则:
IS=nevbd 。。。。。。2)
由(1)、(2)式可得:
霍尔电势差UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne是资料的霍尔系数,,,,,,,,它是反映资料霍尔效应强弱的沉要参数。。。。。。。
对于固定霍尔元件,,,,,,,,厚度d固定,,,,,,,,记KH为霍尔元件的霍尔系数,,,,,,,,可得:
UH=KHISB 。。。。。。3)
即:霍尔电势差UH与电流IS及磁感应强度B成正比。。。。。。。
三霍尔效应的利用
利用霍尔效应,,,,,,,,能够造作开关传感器及线性传感器。。。。。。???????匦突舳衅骺矸豪糜诘匚弧⑽灰萍白僬闪,,,,,,,,线性型霍尔传感器宽泛利用于磁场及电流、电压的丈量。。。。。。。
近年来,,,,,,,,以非工频、非正弦为重要特点的变频电量的丈量需要越来越大,,,,,,,,由于电磁式互感器的频率合用领域较窄,,,,,,,,相比之下,,,,,,,,霍尔电压、电流传感器的合用频带较宽,,,,,,,,且能够用于直流丈量,,,,,,,,其市场远景辽阔。。。。。。。
然而,,,,,,,,对于复杂电磁环境下的变频电量的精确丈量,,,,,,,,由于霍尔传感器对磁场较敏感,,,,,,,,利用时必要出格把稳。。。。。。。此表,,,,,,,,由于霍尔电压、电流传感器重要用于以节造为主张的电压、电流的丈量,,,,,,,,厂家通常不提供对功率丈量至关沉要的角差指标,,,,,,,,对于必要精确丈量功率的场所,,,,,,,,需审慎使用。。。。。。。
国度变频电量丈量仪器计量站对部门常用型号的霍尔电压、电流传感器进行了抽检,,,,,,,,50Hz时,,,,,,,,其角差指标在20′~240′之间,,,,,,,,相迸宗0.2级电磁式互感器的10′而言,,,,,,,,角差指标较差,,,,,,,,对于低功率因数的场所,,,,,,,,对功率丈量的正确杜装响较大。。。。。。。
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