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霍爾傳感器

霍爾傳感器a44e:A44E霍爾傳感器資料.pdf

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:252


霍爾傳感器a44e:A44E霍爾傳感器資料.pdf

3141 THRU                                                                 2  D
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A  e
*  t
SENSITIVE HALL-EFFECT SWITCHES
FOR HIGH-TEMPERATURE OPERATION
  These Hall-effect switches are monolithic integrated circuits with
 tighter magnetic specifications, designed to operate continuously over
 extended temperatures to +150°C, and are more stable with both
 temperature and supply voltage changes.  The unipolar switching
 X

霍爾傳感器a44e:霍爾傳感元器件及霍爾傳感器A44E的詳細資料介紹

本文檔的主要內(nèi)容詳細介紹的是霍爾傳感元器件及霍爾傳感器A44E的詳細資料介紹。
  霍爾器件是一種磁傳感器。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?;魻柶骷曰魻栃獮槠涔ぷ骰A(chǔ)。霍爾器件具有許多優(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im級)。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬,可達一55℃~150℃。
  按照霍爾器件的功能可將它們分為霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。前者輸出模擬量,后者輸出數(shù)字量。
  按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。

霍爾傳感器a44e:A44E霍爾傳感器資料.pdf  第1張

霍爾傳感器a44e:霍爾傳感器A44E的介紹及其應用.pdf

電子競賽專用A44E 原理及其應用
  霍爾傳感元器件及A44E 介紹
1  引言
  霍爾器件是一種磁傳感器。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?;魻柶骷曰魻栃獮槠涔ぷ骰A(chǔ)。 霍爾器件具有許多優(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 |ìm 級)。取用了各種補償和保護措施的霍
爾器件的工作溫度范圍寬,可達-55℃~150℃。
  按照霍爾器件的功能可將它們分為:霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。前者輸出
模擬量,后者輸出數(shù)字量。
  按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為:直接應用和間接應用。前者是直
接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁
場,用這個磁場來作被檢測的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量
例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、
轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。
2   霍爾效應和霍爾器件
2.1 霍爾效應
如圖1 所示,在一塊通電的半導體薄片上,加上和片子表面垂直的磁場B,
在薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個電壓,如圖1 中的VH,這種現(xiàn)象就是霍爾效應,
是 由科學家愛德文· 霍爾在 1879                    年發(fā)現(xiàn)的。VH            稱為霍爾 電壓 。
這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,是因為通電半導體片中的載流子在磁場產(chǎn)生的洛侖茲力的作用
下,分別向片子橫向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)和積聚,因而形成一個電場,稱作霍爾電場?;魻?br/>電場產(chǎn)生的電場力和洛侖茲力相反,它阻礙載流子繼續(xù)堆積,直到霍爾電場力和
洛侖茲力相等。這時,片子兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電壓,這就是霍爾電壓。
在片子上作四個電極,其中C 1、C2 間通以工作電流I,C 1、C2 稱為電流電極,
C3、C4 間取出霍爾電壓VH,C3、C4 稱為敏感電極。將各個電極焊上引線,并
將片子用塑料封裝起來,就形成了一個完整的霍爾元件 (又稱霍爾片)。
(1)           (2)                     (3)
 在上述 (1)、(2 )、(3 )式中VH 是霍爾電壓,|?是用來制作霍爾元件的材
料的電阻率,|ìn 是材料的電子遷移率,RH 是霍爾系數(shù),l、W 、t 分別是霍爾元
件的長、寬和厚度,f(I/W)是幾何修正因子,是由元件的幾何形狀和尺寸決定的,
  河南科技學院電子競賽培訓資料整理―――songfei002                                1
  ò3 1
電子競賽專用A44E 原理及其應用
I 是工作電流,V 是兩電流電極間的電壓,P 是元件耗散的功率。由(1)~(3)式可
見,在霍爾元件中,|?、RH、|ìn 決定于元件所用的材料,I、W 、t 和f(I/W)決定
于元件的設(shè)計和工藝,霍爾元件一旦制成,這些參數(shù)均為常數(shù)。因此,式(1)~(3)
就代表了霍爾元件的三種工作方式所得的結(jié)果。(1)式表示電流驅(qū)動,(2)式表示
電壓驅(qū)動,(3)式可用來評估霍爾片能承受的最大功率。
為了精確地測量磁場,常用恒流源供電,令工作電流恒定,因而,被測磁場的磁感應
強度B 可用霍爾電壓來量度。 在一些精密的測量儀表中,還采用恒溫箱,將霍
爾元件置于其中,令RH 保持恒定。 若使用環(huán)境的溫度變化,常采用恒壓驅(qū)動,
因和 RH  比較起來,|ìn  隨溫度的變化比較平緩,因而 VH  受溫度變化的影響較
小。 為獲得盡可能高的輸出霍爾電壓 VH,可加大工作電流,同時元件的功耗
也將增加。(3)式表達了VH 能達到的極限——元件能承受的最大功耗。
2.2 霍爾器件
霍爾器件分為:霍爾元件和霍爾集成電路兩大類,前者是一個簡單的霍爾片,
使用時常常需要將獲得的霍爾電壓進行放大。后者將霍爾片和它的信號處理電路
集成在同一個芯片上。
2.2.1 霍爾元件
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。 InSb 霍爾傳感器a44e:A44E霍爾傳感器資料.pdf  第2張

霍爾傳感器a44e:霍爾傳感器A44E的介紹及其應用

河南科技學院電子競賽培訓資料整理―――
songfei002
1
霍爾傳感元器件及
A44E
介紹
1
引言
霍爾器件是一種磁傳感器。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?;魻柶骷曰魻栃獮槠涔ぷ骰A(chǔ)。
霍爾器件具有許多優(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

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
|ìm
級)
。取用了各種補償和保護措施的霍
爾器件的工作溫度范圍寬,可達-
55
℃~
150
℃。
按照霍爾器件的功能可將它們分為
:
霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。
前者輸出
模擬量,后者輸出數(shù)字量。
按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應用分為
:
直接應用和間接應用。
前者是直
接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性,
后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁
場,
用這個磁場來作被檢測的信息的載體,
通過它,
將許多非電、
非磁的物理量
例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、
轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等,轉(zhuǎn)變成電量來進行檢測和控制。
2
霍爾效應和霍爾器件
2.1
霍爾效應
如圖
1
所示,在一塊通電的半導體薄片上,加上和片子表面垂直的磁場
B
,
在薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個電壓,如圖
1
中的
VH
,這種現(xiàn)象就是霍爾效應,








·



1879

發(fā)
現(xiàn)


VH






。
這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,
是因為通電半導體片中的載流子在磁場產(chǎn)生的洛侖茲力的作用
下,
分別向片子橫向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)和積聚,
因而形成一個電場,
稱作霍爾電場。
霍爾
電場產(chǎn)生的電場力和洛侖茲力相反,
它阻礙載流子繼續(xù)堆積,
直到霍爾電場力和
洛侖茲力相等。這時,片子兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電壓,這就是霍爾電壓。
在片子上作四個電極,其中
C1
、
C2
間通以工作電流
I
,
C1
、
C2
稱為電流電極,
C3
、
C4
間取出霍爾電壓
VH

C3

C4
稱為敏感電極。將各個電極焊上引線,并


子用

料封

起來
,就

成了
一個

整的
霍爾

件(

稱霍
爾片


(1)
(2)
(3)
在上述(
1



2



3
)式中
VH
是霍爾電壓,
|?
是用來制作霍爾元件的材
料的電阻率,
|ìn
是材料的電子遷移率,
RH
是霍爾系數(shù),
l
、
W

t
分別是霍爾元
件的長、
寬和厚度,
f(I/W)
是幾何修正因子,
是由元件的幾何形狀和尺寸決定的,
ò3 1

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