一霍爾傳感器定義

　　霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場(chǎng)傳感器?；魻栃谴烹娦囊环N，這一現象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導電機構時(shí)發(fā)現的。后來(lái)發(fā)現半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這現象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃茄芯堪雽w材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應實(shí)驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類(lèi)型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。

二霍爾傳感器原理

　　由霍爾效應的原理知，霍爾電勢的大小取決于：Rh為霍爾常數，它與半導體材質(zhì)有關(guān)；IC為霍爾元件的偏置電流；B為磁場(chǎng)強度；d為半導體材料的厚度。

對于一個(gè)給定的霍爾器件，當偏置電流Ic固定時(shí)，Vh將完全取決于被測的磁場(chǎng)強度B。

 

　　一個(gè)霍爾元件一般有四個(gè)引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流IC的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外回路，就會(huì )產(chǎn)生霍爾電流。一般地說(shuō)，偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出；若精度要求高，則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數的坡莫合金；這類(lèi)傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。

在半導體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓。

三霍爾傳感器分類(lèi)

　　霍爾傳感器分為線(xiàn)型霍爾傳感器和開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器兩種。

　　1、開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級組成，它輸出數字量。開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器還有一種特殊的形式，稱(chēng)為鎖鍵型霍爾傳感器。

　　2、線(xiàn)性型霍爾傳感器由霍爾元件、線(xiàn)性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。

　　線(xiàn)性霍爾傳感器又可分為開(kāi)環(huán)式和閉環(huán)式。閉環(huán)式霍爾傳感器又稱(chēng)零磁通霍爾傳感器。線(xiàn)性霍爾傳感器主要用于交直流電流和電壓測量。

四霍爾傳感器的缺點(diǎn)

　　1、霍爾傳感器相位指標未明確，所以它不能用來(lái)準確測量功率，尤其是低功率因數下；

　　2、霍爾電壓傳感器未見(jiàn)有高于6400V量程的型號，所以電壓測量范圍不夠寬；

　　3、霍爾電壓傳感器，尤其是高壓傳感器帶寬很窄，約700Hz左右，所以不能測量含有諧波的交流信號；

　　4、霍爾傳感器普遍用于控制，絕大部分型號測量準確度不高，比如0.5級/1級，不能用作對準確度要求較高的能效評測或計量校準等領(lǐng)域；

五霍爾傳感器使用時(shí)注意事項

　　1、為了得到較好的動(dòng)態(tài)特性和靈敏度，必須注意原邊線(xiàn)圈和副邊線(xiàn)圈的耦合，要耦合得好，最好用單根導線(xiàn)且導線(xiàn)完全填滿(mǎn)霍爾傳感器模塊孔徑。

　　2、使用中當大的直流電流流過(guò)傳感器原邊線(xiàn)圈，且次級電路沒(méi)有接通電源|穩壓器或副邊開(kāi)路，則其磁路被磁化，而產(chǎn)生剩磁，影響測量精度（故使用時(shí)要先接通電源和測量端M），發(fā)生這種情況時(shí)，要先進(jìn)行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線(xiàn)圈中通一同樣等級大小的交流電流并逐漸減小其值。

　　3、霍爾傳感器都具有較強的抗外磁場(chǎng)干擾能力，但是，為了獲得較高的測量準確度，當有較強的磁場(chǎng)干擾時(shí)，要采取適當的措施來(lái)解決。

通常方法有：

　　1、調整模塊方向，使外磁場(chǎng)對模塊的影響最??；

　　2、 在模塊上加罩一個(gè)抗磁場(chǎng)的金屬屏蔽罩。

　　3、測量的最佳精度是在額定值下得到的，當被測電流遠低于額定值時(shí)，要獲得最佳精度，原邊可使用多匝，但是，需要注意導線(xiàn)的空間位置（參照第一條）。

 

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　　羅氏線(xiàn)圈

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