霍爾元件可用多種半導體材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子阱材料等等?;魻栐且环N基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。
霍爾元件具有許多優(yōu)點,它們的結(jié)構(gòu)牢固,體積小,重量輕,壽命長,安裝方便,功耗小,頻率高(可達1MHZ),耐震動,不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕?;魻柧€性器件的精度高、線性度好;霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高(可達μm 級),采用了各種補償和保護措施,霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。
霍爾元件的特性
1、霍爾系數(shù)(又稱霍爾常數(shù))RH
在磁場不太強時,霍爾電勢差UH與激勵電流I和磁感應(yīng)強度B的乘積成正比,與霍爾片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH稱為霍爾系數(shù),它表示霍爾效應(yīng)的強弱。 另RH=μ*ρ即霍爾常數(shù)等于霍爾片材料的電阻率ρ與電子遷移率μ的乘積。
2、霍爾靈敏度KH(又稱霍爾乘積靈敏度)
霍爾靈敏度與霍爾系數(shù)成正比而與霍爾片的厚度δ成反比,即KH=RH/δ,它通??梢员碚骰魻柍?shù)。
3、霍爾額定激勵電流
當霍爾元件自身溫升10℃時所流過的激勵電流稱為額定激勵電流。
4、霍爾最大允許激勵電流
以霍爾元件允許最大溫升為限制所對應(yīng)的激勵電流稱為最大允許激勵電流。
5、霍爾輸入電阻
霍爾激勵電極間的電阻值稱為輸入電阻。
6、霍爾輸出電阻
霍爾輸出電極間的電阻值稱為輸出電阻。
7、霍爾元件的電阻溫度系數(shù)
在不施加磁場的條件下,環(huán)境溫度每變化1℃時,電阻的相對變化率,用α表示,單位為%/℃。
8、霍爾不等位電勢(又稱霍爾偏移零點)
在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,在輸出端空載測得的霍爾電勢差稱為不等位電勢。
9、霍爾輸出電壓
在外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,在輸出端空載測得的霍爾電勢差稱為霍爾輸出電壓。
10、霍爾電壓輸出比率
霍爾不等位電勢與霍爾輸出電勢的比率
11、霍爾寄生直流電勢
在外加磁場為零、霍爾元件用交流激勵時,霍爾電極輸出除了交流不等位電勢外,還有一直流電勢,稱寄生直流電勢。
12、霍爾不等位電勢
在沒有外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。
13、霍爾電勢溫度系數(shù)
在外加磁場和霍爾激勵電流為I的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時,不等位電勢的相對變化率。它同時也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。
14、熱阻Rth
霍爾元件工作時功耗每增加1W,霍爾元件升高的溫度值稱為它的熱阻,它反映了元件散熱的難易程度,
單位為: 攝氏度/w
無刷電機霍爾傳感器AH44E
開關(guān)型霍爾集成元件,用于無刷電機的位置傳感器。
引腳定義(有標記的一面朝向自己):(左)電源正;(中)接地;(右)信號輸出
體積(mm):4.1*3.0*1.5
安裝時注意減少應(yīng)力與防靜電
霍爾元件靈敏度
從原理看:
VH=KHIB
KH稱為靈敏度。單位為mV/(mA.G)
實際的霍爾元件,通常分為開關(guān)型或線性型兩種,開關(guān)型一般不標稱靈敏度。線性型通常電流I由內(nèi)部電路決定。因此,靈敏度的定義發(fā)生了變化。
VH=KHB。單位變?yōu)閙V/G
一般在1~5mV/G,假設(shè)供電電流為10mA,也可轉(zhuǎn)變?yōu)椋?/p>
KH=0.1~0.5mV/(mA.G)
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霍爾元件
+關(guān)注
關(guān)注
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