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FLFEvUH霍尔式传感器一、工作原理：1.霍尔效应：置于磁场中的导体（或半导体），当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向UH会产生电动势（霍尔电势），原因是电荷受到洛伦磁力的作用。右图为模型：洛伦磁力电荷两极化后形成电场，产生电场力，:霍耳电势，平衡时：，即，由于：，其中：为电子浓度（N型半导体），：单位面积电流量d故，代入式：其中，：霍耳系数，（材料确定后为常数）cba：灵敏度系数。对于导体较小，故霍耳元件一般用半导体制作，且愈小（薄），灵敏度愈高。当磁场与霍尔片法线方向有夹角时，霍尔电势为：2.霍耳元件与外形基本结构如右图示：其封装外形可根据需要各异，要求焊接线在霍耳元件的电极中基本对称，呈纯电阻型阻抗（否则可能形成二极管PN节效应）霍耳元件常用材料：N型锗导体（HZ-1,2,3,4），砷化铟InAs（表71）。3基本特性和等效模型霍耳元件具有：输入电阻输出电阻输出回路等效模型：RoRiIHUH二、霍耳元件的误差及其补偿1.霍耳元件的零位误差及其补偿零位误差指的是不等位电势、寄生直流电势。不等位电势是当，通过电流时，两输出电极不在同一等势面上，原因：电极引出时偏斜，半导体的电阻特性（等势面倾斜）造成。UHacbd寄生直流电势：由于霍耳元件是半导体，外接金属导线时，易引起PN节效应，当电流为交流电时，整个霍耳元件形成整流效应，PN节压降构成寄生直流电势，带来输出误差。补偿办法：制作工艺上保证电极对称、欧姆接触、电路补偿：2.霍耳元件的温度误差及其补偿不等位电势的补偿误差原因：温度变化时，（输入电阻）变化。（由于，：载流子迁移率，、均随温度而变化。）补偿办法：采用恒流源与输入回路并联电阻，使不随变化-从输入回路考虑设，温度时，元件的灵敏度系数，输入电阻；温度为时、RPIHIPIUPUH；其中为霍耳元件灵敏度温度系数，设：不随温度改变：电阻温度系数，由电流分流原理：UHUPIIPIHRPRiRoRL受控单元所以：为保证不随温度变化：即：UHUPIIPRtRP通常，则,所以选择适当的可起到自补偿。使不随温度变化。同样可选用恒压源和串联电阻，结果同上式。用温度补偿元件由于具有正温度系数：，故在输入回路中串接一负温度系数热敏电阻，可使温度误差得以补偿。三、应用1、位移传感器：，当、不变，
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