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霍尔效应与霍尔开关

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-08-17 08:20:58【

我们知道,霍尔效应是指导体或半导体材料在磁场中产生的电压,而霍尔开关是利用霍尔效应制成的。单独使用霍尔开关时可以检测磁性物体。然而,当与下图所示的结构一起使用时,它可以用于检测所有铁磁性物体。在这种情况下,如果传感器附近没有铁磁物体(下图a),霍尔效应装置将受到强磁场的影响。当铁磁性物体接近装置时,由于铁磁性物体绕过磁力线,磁场会减弱。

霍尔开关的工作取决于作用在磁场中移动的带电粒子上的磁力。力作用于带电粒子运动方向和磁场形成的平面的纵轴上,即洛伦特磁力可以表示为:在f=q(v*b)中,q是电荷;v是速度矢量;b是磁场矢量;而“*”是矢量的叉积。假如电流通过放置在磁场中的掺杂N型半导体。

因为N型半导体中的大多数电子都是载流子,所以电流方向应该与电子方向相反。可以看出,负电荷作用在运动粒子上的力将具有上述方向。这个力作用于电子,使它们在物体的底部会聚,从而在物体上产生一个带正顶部的电压。如果铁磁体靠近由半导体和磁铁组成的器件,磁场强度就会降低,从而降低洛朗磁力,降低半导体两端的电压,这是霍尔开关感知接近的关键。当传感器设置电压阈值时,无论是否有物体,都可以进行二元判断。

半导体(如硅)的使用具有体积小、耐用性好、抗干扰能力强等优点。另外,利用半导体材料,可以将放大检测电路直接集成到传感器中,减少了传感器体积,降低了成本。

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