收藏  |   举报 2015-11-27 14:53   关注:417   回答:0

霍尔传感器已普遍用于电器柜电参数的检测。请介绍它的工作原理和应用?

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  答:

  霍尔传感器(霍尔元件)是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。

  美国物理学家霍尔(Hall,Edwin Herbert,1855-1938)于1879年在实验中发现,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。

  该效应是在研究导体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。

  利用霍尔效应可以设计制成多种传感器(霍尔元件)。

  霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等. 采用了各种补偿和保护措施的霍尔元件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。

  霍尔元件可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。

  按照霍尔元件的功能可将它们分为: 霍尔线性元件 和 霍尔开关元件 。前者输出模拟量,后者输出数字量。

  霍尔线性元件的输出电压随输入的磁力密度线性变化。精度高、线性度好;一般应用于调速,测电压、电流、功率、厚度、线圈匝数等等。

  霍尔开关元件是一种按设定磁场强度动作的开关。无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm 级)。

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