霍尔传感器为什么会有磁阻效应?

如题所述

当导电材料处于磁场中时,导体或半导体的载流子将受到洛伦兹力的作用发生偏转,在两端积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场和某一速度载流子的的洛伦兹力作用恰好抵消,那么大于或小于该速度的载流子将发生偏转,使得沿外加电场方向运动的载流子数量减少,电阻增大,表现出横向磁阻效应。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种。

由霍尔效应的原理知,霍尔电势的大小取决于:Rh为霍尔常数,它与半导体材质有关;I为霍尔元件的偏置电流;B为磁场强度;d为半导体材料的厚度。

在半导体薄片两端通以控制电流I,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场,则在垂直于电流和磁场的方向上,将产生电势差为UH的霍尔电压。

扩展资料:

磁场中有一个霍尔半导体片,恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下,I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在CD方向上产生电位差,这就是所谓的霍尔电压。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁感应强度。

用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。

霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。

电流电压传感器的最佳精度是在原边额定值条件下得到的,所以当被测电流高于电流传感器的额定值时,应选用相应大的传感器;当被测电压高于电压传感器的额定值时,应重新调整限流电阻。当被测电流低于额定值1/2以下时,为了得到最佳精度,可以使用多绕圈数的办法。

参考资料来源:百度百科——霍尔传感器

参考资料来源:百度百科——磁阻效应

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第1个回答  推荐于2017-10-08
当导电材料处于磁场中时,导体或半导体的载流子将受到洛伦兹力的作用发生偏转,在两端积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场和某一速度载流子的的洛伦兹力作用恰好抵消,那么大于或小于该速度的载流子将发生偏转,使得沿外加电场方向运动的载流子数量减少,电阻增大,表现出横向磁阻效应。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2020-12-08

第3个回答  2019-05-09
按各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲。
霍尔传感器的工作原理:
霍尔电流传感器是根据霍尔原理制成的。它有两种工作方式,即磁平衡式和直式。霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器件、(次级线圈)和放大电路等组成。
3.1
直放式电流传感器(开环式)
众所周知,当电流通过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,它可以通过磁芯聚集感应到霍尔器件上并使其有一信号输出。这一信号经信号放大器放大后直接输出,一般的
额定输出标定为4V。
3.2
磁平衡式电流传感器(闭环式)
磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈,电流所产生的磁场进行补偿,
从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。
磁平衡式电流传感器的具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被聚磁环聚集并感应到霍尔器件上,
所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is。
这一电流再通过多匝绕组产生磁场
,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,
使霍尔器件的输
出逐渐减小。当与Ip与匝数相乘
所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起指示零磁通的作用
,此时可以通过Is来平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。
一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出。经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,这是一个动态平衡的过程
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