双极性霍尔感应开关.
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《霍尔效应》答辩题目与解析一、请说明霍尔效应本质。
【参考答案】答:霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。
二、介绍一下霍尔开关。
【参考答案】答:按照霍尔开关的感应方式可将它们分为:单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。
单极性霍尔开关的感应方式:磁场的一个磁极靠近它,输出低电位电压(低电平)或关的信号,磁场磁极离开它输出高电位电压(高电平)或开的信号,但要注意的是,单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效,一般是正面感应磁场S极,反面感应N极。
双极性霍尔开关的感应方式:因为磁场有两个磁极N、S(正磁或负磁),所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关(高低电平),它一般具有锁定的作用,也就是说当磁极离开后,霍尔输出信号不发生改变,直到另一个磁极感应。
另外,双极性霍尔开关的初始状态是随机输出,有可能是高电平,也有可能是低电平。
全极性霍尔开关的感应方式:全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似,区别在于,单极性霍尔开关会指定磁极,而全极性霍尔开关不会指定磁极,任何磁极靠近输出低电平信号,离开输出高电平信号。
三、为什么选择霍尔传感器进行分析。
【参考答案】答:霍尔传感器是较容易理解的一种霍尔元件,在生活中的应用也非常的广泛,而且霍尔传感器本身非常可以分成很多类别,我只是简单介绍了一下原理和分类,相信学生会比较感兴趣,也能接受。
四、这节课你使用了什么方法,能便于学生认识霍尔效应。
【参考答案】答:首先展示霍尔元件的实物,并介绍它的神奇的用途,会引发学生思考,激发求知欲。
然后多媒体展示霍尔效应的原理动画,清晰地展现电流、磁场和电势差的方向关系,相信学生能直观的感受并理解。
综上,我觉得学生可以清楚地认识霍尔效应。
五、你认为课题研究是否有必要。
2工作原理霍尔元件应用霍尔效应的半导体。
所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
霍尔电位差UH的基本关系为:UH=RHIB/d (1)RH=1/nq(金属)(2)式中RH――霍尔系数;n――单位体积内载流子或自由电子的个数;q――电子电量;I――通过的电流;B――垂直于I的磁感应强度;d――导体的厚度。
对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式和式(2)不同,此处从略。
由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。
利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。
如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。
若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。
[1]3元件特性1、霍尔系数(又称霍尔常数)RH在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。
另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。
霍尔开关分类霍尔开关,相信很多第一次听到这个词的朋友都不知道是什么意思,究竟是用来做什么的,为了让大家可以认识和了解霍尔开关,今天小编就给大家详细的介绍一下什么是霍尔开关,霍尔开关的特点,以及霍尔开关有哪些分类。
什么是霍尔开关当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。
两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为U=Kk·I·B/d。
其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场的磁感应强度,d是薄片的厚度。
霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
霍尔开关的特点霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。
霍尔开关可应用于接近开关,压力开关,里程表等,作为一种新型的电器配件。
霍尔开关的分类1、单极霍尔效应开关(数字输出)。
单极霍尔效应开关具有磁性工作阈值。
如果霍尔单元承受的磁通密度大于工作阈值,那么输出晶体管将开启;当磁通密度降至低于工作阈值时,晶体管会关闭。
滞后是两个阈值之间的差额。
即使存在外部机械振动及电气噪音,此内置滞后页可实现输出的净切换。
单极霍尔效应的数字输出可适应各种逻辑系统。
这些器件非常适合与简单的磁棒或磁杆一同使用。
单极性霍尔开关它的正反面会各指定一个磁极感应才会有作用,在具体应用当中应该注意磁铁的磁极的安装,反了就会造成单极性不感应输出。
2、双极霍尔效应开关(数字输出)。
双极性霍尔具体又分双极性不带锁存型霍尔开关和双极性锁存型霍尔开关。
双极霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开,并在北极磁场强度足够的情况下关闭,但如果磁场被移除,则是随机输出,有可能是打开,也有可能是关闭。
4种霍尔开关hall ic的介绍及原理
霍尔开关Hall IC有四种类型:单极、双极、锁存和全极。
以下是它们的介绍和原理:
1. 单极霍尔开关:
这种类型的霍尔开关只能识别固定的磁极(通常是S极)。
当磁场靠近时,霍尔元件导通并输出低电平;当磁场远离时,霍尔元件关闭并输出高电平。
2. 双极霍尔开关:
双极霍尔开关需要两个磁极(N和S)来分别控制高低电平。
它利用磁场NS极交替来输出信号。
对不同磁极分别响应,一般为N极响应为高,S极响应为低。
3. 锁存霍尔开关:
这是双极霍尔开关的一种特殊形式,也称为锁定霍尔。
当S极靠近时开启,磁场离开后继续保持开启状态;只有当N极靠近时才会关闭,磁场移除后继续保持关闭状态,直到下次磁场改变。
这种保持上次状态的特性即锁存特性。
4. 全极霍尔开关(无极性霍尔开关):
全极霍尔开关不分南极(S)北极(N)检测磁场,对任意磁极都响应,只要有磁场靠近就响应。
磁铁接近时输出低电平,远离时输出高电平。
以上内容仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
有四品种型的开关霍尔传感器霍尔开关hall ic:单极、双极、锁存、全极霍尔开关的输出端是以磁感应强度B 来表征的,当B 值到达一定的水平(如B1)时,霍尔开关外部的触发器翻转,霍尔开关的输入电平形态也随之翻转。
输入端普通采用晶体管输入,和接近开关相似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输入之分。
霍尔开关具有无触电、低功耗、长运用寿命、呼应频率初等特点,外部采用环氧树脂封灌成一体化,因此能在各类恶劣环境下牢靠的任务。
霍尔开关可使用于接近开关,压力开关,里程表等,做为一种新型的电器配件。
单极霍尔:AH44E AH44L AH443 AH201 ATS137 AH543 S3144 S137 A3144 A04E A1101 用于无触点开关,汽车点火器,刹车电路,地位、转速检测与控制,平安报警安装,纺织控制零碎……双极霍尔AH513 AH3172 AH413 AH512 AH6851 AH173 AH175 S41 S73276 277 EW732 177 EW632 用于无触点开关,电机风扇线性霍尔:AH49E AH3503 SS495A SS496A A1321LUA A1321EUA 用于运动检测器,齿轮传感器,接近检测器,电流电压功率测量,厚度测量,电动车、汽车调速……全极性微功耗霍尔4913 AH3661 用于手机、水表、相机、笔记本电脑、手电筒……美国ALLEGRO A1104EU A1104EUA A1104LU A1104LUA A1104ELHLT 贴片23封装A1101EU A1101EUA A1101LU A1101LUA A1101ELT 贴片23封装A1102LLHLT 贴片23封装A3280LUA A1302EUA A1321LUA 美国HONEYWELL SS495A SS496A SS496B SS413A SS411A 日本AKE EW732 EW6321 EW512 HW302B HW322B (是HW302B的晋级产物)德国MELEXIS 17CA MLX90217A1104开关型霍尔的任务原理霍尔开关hall ic霍尔传感器的外形图和与磁场的作用关系。
双极锁存霍尔开关简介双极锁存霍尔开关是一种电子元件,能够在磁场的作用下产生输出信号,可以用于检测磁场以及控制电路的开关。
它由多个霍尔元件和相应的控制电路组成,通常被广泛应用于自动控制系统、磁场检测等领域。
原理霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁敏传感器,由半导体材料制成,具有高灵敏度、低功耗等优点。
当存在垂直于霍尔元件表面的磁场时,电子因洛伦兹力的作用会偏转,导致电荷分布不平衡,从而在横向方向上产生电压差,即霍尔电势。
当磁场强度发生变化时,霍尔电势也会发生变化,通过测量霍尔电势的大小和方向就可以得到磁场的信息。
双极锁存霍尔开关是在霍尔元件的基础上增加了锁存电路和双极性开关电路。
当磁场作用于霍尔元件时,输出电压会被锁存到缓存器中,控制电路根据输出电压的大小和方向控制开关的状态,从而实现对电路的控制和信号放大。
特性双极锁存霍尔开关具有以下特点:•灵敏度高:由于采用霍尔元件作为传感器,故具有高灵敏度、低功耗的优点。
•开关性能好:采用双极性开关电路,具有良好的开闭性能,可实现快速响应和高精度控制。
•稳定性高:由于采用锁存电路,输出电压稳定,具有较高的抗干扰性和可靠性。
•使用方便:由于输出信号已经被锁存,因此可以直接使用,无需再进行处理。
应用双极锁存霍尔开关具有广泛的应用场景,如:•磁场检测:可以检测磁场的大小、方向和变化情况,广泛应用于磁场检测仪、磁力计、磁传导检测等领域。
•自动控制:可以用于控制电路的开关,实现自动控制,广泛应用于电子计量、车辆控制、机器人控制等领域。
•安全报警:可以用于安全控制系统中,如防盗报警、火灾报警、气体报警等领域。
总结双极锁存霍尔开关是一种功能强大的电子元件,具有高灵敏度、优越的开关和锁存性能以及较高的稳定性。
它在磁场检测、自动控制和安全报警等领域都有广泛的应用,未来随着技术的进步和需求的不断增加,其应用范围还将不断扩大。
双极霍尔元件
双极霍尔元件(Bipolar Hall Effect Device),是一种用于检测磁场的传感器元件。
它基于霍尔效应,利用半导体材料的特性来测量磁场的强度和方向。
双极霍尔元件通常由两个霍尔元件组成,具有两个输出引脚。
这两个霍尔元件分别位于半导体晶片的两侧,并通过电压和电流进行控制。
当外部磁场施加在元件上时,霍尔元件之间会产生电势差,通过输出引脚可以读取到相应的信号。
双极霍尔元件的工作原理是在半导体晶片中引入霍尔效应。
霍尔效应是指当一个电流通过导体时,在垂直于电流方向的方向上会产生电势差。
当磁场施加在电流所在方向上时,电势差会产生变化,从而可以测量磁场的存在和方向。
由于双极霍尔元件可以测量磁场的强度和方向,因此广泛应用于许多领域。
例如,它可以用于磁场传感器、磁场开关、电动机控制以及磁存储等领域。
总之,双极霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器元件,可以用来测量磁场的强度和方向。
它在许多应用中具有广泛的用途。
霍尔开关的工作原理
霍尔开关(Hall Effect Switch)是一种利用磁场作为传感器,通过检测磁场强度的变化来控制设备的电子开关。
它是一种非接触的开关,可以检测物体的存在,并用于精确控制电子设备,如电机、汽车、摩托车和家用电器等。
霍尔效应是一种物理现象,由美国物理学家费米尔·霍尔
于1879年发现。
它是一种电磁效应,描述的是当磁场通过一
个铁电材料时,流经材料中的电流的变化。
在霍尔效应的基础上,可以设计出一种用于检测磁场强度的传感器,这就是霍尔开关。
霍尔开关的原理是:它有一个内置的磁铁,搭配一个微型的电子元件,当它接近一个外部的磁场时,就会产生一个电压,这个电压就可以控制其内部的电子开关,从而控制一个外部的电子设备。
霍尔开关具有许多优点,例如它精确可靠,准确度高,操作简单,可靠性高,反应速度快,维护方便,使用寿命长,耐用性强等。
在工业领域,它可以用于控制各种机械设备,可以实现机器的自动化操作,提高效率,降低成本,提高生产率。
霍尔开关在电子设备中广泛应用,它可以检测电压、电流、温度、气压等参数,并将其转换为电信号,使得电子设备能够
更好地控制和调节。
它可以用于远程控制,能够提高系统的可靠性和安全性,从而使电子设备得以更加精确和安全地运行。
总的来说,霍尔开关是一种非接触式的开关,能够检测磁场的变化,控制设备的电子开关,在工业自动化控制领域、家用电器领域均有广泛应用。
它具有准确度高、维护方便、反应速度快、寿命长等优点,可以提高系统的可靠性和安全性,从而使电子设备的运行更加精确和安全。