霍尔元件是一种半导体磁电器件,它是利用霍尔效应来进行工作的。早在1879年人们就在金属中发现了霍尔效应,1910年就有人用铋制成了霍尔元件,用以测量磁场。

1.霍尔元件是什么

霍尔元件是一种半导体磁电器件,它是利用霍尔效应来进行工作的。
早在1879年人们就在金属中发现了霍尔效应,1910年就有人用铋制成了霍尔元件,用以测量磁场。但由于这种效应在金属中十分微弱,当时并没有引起什么重视。1948年后,由于半导体技术的迅速发展,人们找到了霍尔效应较为显著的半导体材料——锗(Ge),接着,在1958年前后,人们又对化合物半导体——锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)进行了大量的研究,并制成了较为满意的元件。这时霍尔效应以及它所具有的广泛的应用才受到了人们普遍的重视。

霍尔元件是什么

2.霍尔元件工作原理

1、开关型霍尔传感器稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字信号,主要用于测转数、转速、流速、接近开关、报警器等。
当磁场作用在半导体上时,电子会垂直于电流方向发生侧向偏转,一侧分布电子多,一侧分布电子少,由此产生霍尔电压,指针偏转。如果磁场被中断,电子会重新均匀分布,这时电压表指针不偏转。阈值开关以数字方式显示霍尔电压的模拟信号,阈值开关在一定电压下闭合,低于某一电压数值时则断开。
2、线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量,分开环式和闭环式两种,主要用于交直流电流和电压测量。
线型闭环式霍尔传感器
当主回路中有电流Ip通过时,在导线上产生的磁场被磁环聚集并贯穿到霍尔器件上,所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is。Is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所产生的磁场相等时,Is不再增加,此时可以通过Is来测试Ip。

霍尔元件工作原理

3.霍尔元件接线图

霍尔元件接线图

4.霍尔元件的应用

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们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。霍尔元件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

霍尔元件的应用