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基于霍尔传感器主轴转速测量

霍尔传感器的简介

霍尔效应

1. 简介

霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall ,1855-1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础。

2. 霍尔效应

将一块半导体或导体材料,沿Z 方向加以磁场B ,沿X 方向通以工作电流I , 则在Y 方向产生出电动势V H ,如图3-4所示,这
现象称为霍尔效应。V H 称为霍尔电压。

将一块半导体或导体材料,沿Z 方向加以磁场B ,沿X 方向通以工作电流I , 则在Y 方向产生出电动势V H ,如图3-4所示,这现象称为霍尔效应。V H 称为霍尔电压。

基于霍尔传感器主轴转速测量

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(a) (b)

图3-4 霍尔效应原理图

实验表明,在磁场不太强时,电位差V H 与电流强度I 和磁感应强度B 成正比,与板的厚度d 成反比,即

d

IB R V H H = (3-7) 或 IB K V H H = (3-8) 式(3-7)中R H 称为霍尔系数,式(3-8)中K H 称为霍尔元件的灵敏度,单位为mv / (mA ·T)。产生霍尔效应的原因是形成电流的作定向运动的带电粒子即载流子(N 型半导体中的载流子是带负电荷的电子,P 型半导体中的载流子是带正电

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