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8-1概述8-2霍尔传感器UH=KHIB霍尔电势的大小正比于控制电流I和磁感应强度B的乘积。KH称为霍尔元件的灵敏度,它是表征在单位磁感应强度和单位控制电流时输出霍尔电压大小的重要参数当控制电流方向或磁场方向改变时,输出电动势方向也将改变二、材料及结构特点接触要求:欧姆接触(无PN结)老式:焊接新方法:离子注入工艺溅射工艺霍尔元件外形及结构:尺寸:4mm×2mm×0.1mm由于建立霍尔效应的时间很短,因此控制电流用交流时,频率可以很高(几千兆赫)2)UH—B特性当控制电流一定时,元件的开路霍尔输出随磁场的增加不完全呈线性关系,只有当元件工作在0.5Wb/m2时线性度才比较好。五、连接方式U0七、误差分析及误差补偿方法1)元件的几何尺寸、电极的接点大小对性能的影响2)不等位电动势及其补偿主要零位误差,制作时不能保证将霍尔电动势极焊在同一等位面上.补偿方法:类似电桥调平衡3)寄生直流电动势a)非欧姆接触造成控制电流极和霍尔电动势极上的整流效应b)电动势极的的焊点不一致,两焊点的热容量不一致产生温差寄生直流电动势自身补偿法5)温度误差补偿由于半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度随温度变化,故霍尔元件的内阻、霍尔电动势也将随温度变化八、霍尔传感器的特点:霍尔传感器基于霍尔效应将被测量转换成电动势输出的一种传感器。虽然其转换效率低,温度影响大,但简单、体积小、频率响应宽(从直流到微波)、可靠性高、易于集成化九、应用1、功能可分为:霍尔线性器件(输出模拟量)霍尔开关器件(输出数字量)2)按被检测的对象的性质可分为:直接应用:直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性(高斯计)间接应用: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、位移、速度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例1:霍尔式位移传感器UH=KHIBB=kBxUH=KHIkBxK=KHIkBUH=Kx±0.5mm的位移例2:霍尔式压力传感器:UH=KPP十、集成霍尔传感器1、霍尔器件:霍尔元件:一个简单的霍尔片,使用时常常需要将获得的霍尔电压进行放大。霍尔集成电路:将霍尔片和它的信号处理电路集成在同一个芯片上。2、霍尔线性电路由霍尔元件、差分放大器和射极跟随器组成。其输出电压和加在霍尔元件上的磁感强度B成比例,灵敏度高,线性度好,适用于各种磁场检测。