磁敏传感器PPT讲稿
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工学磁电磁敏式传感器PPT课件
这一数值是很可观的，需要进行温度补 偿。
热磁分流器补偿：
热磁分流器由具有很大负温度系数的 特殊磁性材料做成。
在正常工作温度下已将空气隙磁通分 掉一小部分。当温度升高时，热磁分流器 的磁导率显著下降，经分流掉的磁通占总 磁通的比例较正常工作温度下显著降低， 从而保持空气隙的工作磁通不随温度变化， 维持传感器灵敏度为常数。
件上的有效磁感应强度是其法线方向（与薄片垂直的方向）的分量，即Bcos，这时的霍尔
电势为
UH =KHIBcos
2. 工作原理
霍尔效应是物质中的运动电荷受磁场中洛仑兹（Lorentz)力作用而产生的一种特性。
霍尔元件(设为N 型半导体)置于磁场B中，当通以电流I 时，运动电荷（载流子电子）受磁场中洛仑 兹力fL 的作用，向垂直于B 和电流I的方向偏移，其方向符合右手螺旋定律，即运动电荷（电子）有向 某一端积聚的现象，使霍尔元件一端面产生负电荷积聚，另一端面则为正电荷积聚。由于电荷聚积， 产生静电场，该静电场对运动电荷（电子）的作用力fE 与洛仑兹力fL方向相反，阻止其偏转，当二力 相等时，电荷积累达到动态平衡，此时的静电场即为霍尔电场，在电荷积聚的两面上产生的电势称为 霍尔电势。
种传感器。
4、磁电式传感器只用于测量
，可以直接测量振动物体的线
速度或旋转体的角速度，加入积分或者微分电路后，可以测量位移和
加速度。
§6.2 霍尔式传感器
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。 1879年美国物理学家霍尔（E.H.Hall）首先在金属材料中发现了霍尔效应, 但由于 金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。随着半导体技术的发展, 开始用半导体材料 制成霍尔元件, 由于它的霍尔效应显著而得到应用和发展。 优点：灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功 耗小、频率高（可达1MHz）、耐高温、耐震动、不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污 染或腐蚀。 已广泛应用于非电量测量、自动控制、计算机装置和现代军事技术等各个领域。
磁电磁敏式传感器课件
多功能化与智能化发展
总结词
磁电磁敏式传感器正朝着多功能化和智能化方向发展。
详细描述
多功能化是指传感器能够同时检测多种物理量，如磁场、温度、压力等。这可以通过在传感器结构中集成多个敏 感元件和信号处理电路来实现。智能化则是指传感器具备自校准、自诊断和自适应能力，能够根据环境变化进行 自动调整，提高测量精度和可靠性。
温度特性
温度稳定性
磁电磁敏式传感器在温度变化时，其 输出值的变化程度较小，具有较好的 温度稳定性。
温度补偿
为了减小温度对传感器输出的影响， 通常需要进行温度补偿，如采用热敏 电阻等元件实现温度补偿。
03
磁电磁敏式传感器的设计与 制造
设计原则
精度与灵敏度
稳定性与可靠性
设计时应考虑传感器精度和灵敏度，以确 保其能够准确、快速地响应磁场变化。
05
磁电磁敏式传感器的性能指 标与评价
灵敏度与分辨率
灵敏度
衡量传感器输出变化量与输入变化量之比， 是传感器的一项重要性能指标。磁电磁敏式 传感器的灵敏度高，能够检测微弱的磁场变 化。
分辨率
传感器能够分辨的最小输入变化量，反映传 感器的测量精度。磁电磁敏式传感器的分辨
率较高，能够准确测量磁场微小变化。
详细描述
磁电磁敏式传感器能够测量磁场的大小和方向，通过测量地球磁场或人工磁场，可以用于地质勘查、 矿产资源勘探等领域。在航空航天领域，磁力计可以用于检测和导航，而在电机控制中，它可以检测 电机的磁场强度和位置，实现精准控制。
电流测量
总结词
磁电磁敏式传感器能够非接触地测量电流，具有高精度、高灵敏度和宽测量范围的特点 。
工作原理
通过测量磁场的变化，将磁场的 变化转换为电信号，从而实现对 物理量的检测。
磁敏传感器概要PPT课件
• 磁阻传感器主要有长方形磁阻元件、栅格型磁阻元件、科宾诺元件以及InSb— Nisb共晶磁阳元件。
• 磁阻传感器的应用举例 • 位移测量:磁敏电阻与被测物体连接在一起，当待测物体移动时，将带动磁敏电阻在
磁场中移动。由于磁阻效应，磁敏电阻的阻值将发生变化，据此可以求得待测物体 的位移大小。 • 磁阻式无触点开关:当磁阻元件接近永久磁铁时，会使元件的阻值增大，由于磁阻元 件的输出信号大，无需再将信号放大就可以直接驱动功率三极管，实现无触点开关 的功能。
****何谓霍尔电势？如何计算？
半导体薄片置于磁场中，当它的电流方 向与磁场方向不一致时，半导体薄片上平行 于电流和磁场方向的两个面之间产生的电动 势称为霍尔电势。产生霍尔电动势的半导体 薄片称为霍尔传感器。
第5页/共62页
UH
RH
IB d
KH IB
(V)
式中， RH为霍尔常数； I为通过霍尔传感器的电流(A)； B为外加磁场的磁感应强度(T)； d为霍尔传感器的厚度(m)。 KH为霍尔传感器灵敏度。
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例5-1
已知某霍尔传感器的激励电流I= 3A， 磁场的磁感应强B=5×10-3 T，导 体薄片的厚度d=2mm，霍尔常数 RH＝0.5，试求薄片导体产生的霍
尔电势UUHH的大R小H 。IdB KH IB
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何种材料适合制作霍尔传感器，为什 么？
因为霍尔常数等于霍尔片材料的 电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。若要 霍尔效应强, 则RH值大, 因此要求霍尔 片材料有较大的电阻率和载流子迁移 率。
霍尔元件的结构及符号是什么？
由霍尔片、四根引线和壳体组成 a, b两根引线，称为控制电流端引线 c, d两根引线，称为霍尔输出引线 霍尔元件符号如下：
磁敏式传感器.课件
详细描述
新型磁敏材料如稀土永磁材料、铁氧体材料等具有更高 的磁导率和磁感应强度，能够提高传感器的灵敏度和响 应速度。同时，新工艺如薄膜制备、纳米刻蚀等技术的 应用，使得传感器尺寸更小、精度更高。
多功能化与集成化
总结词
磁敏式传感器正朝着多功能化和集成化方向发展，以 满足复杂环境下多参数检测和系统集成的需求。
响应时间
总结词
响应时间是磁敏式传感器对磁场变化做出反应所需的时间。
详细描述
响应时间越短，表示传感器对磁场变化的响应速度越快。在动态测量中，需要选择响应时间较短的传 感器，以确保测量的实时性和准确性。
温度稳定性
总结词
温度稳定性是指磁敏式传感器在温度变化下 保持性能稳定的能力。
详细描述
温度稳定性越高，表示传感器受温度影响越 小，能够保证测量的准确性。在高温或温度 变化较大的环境中，选择温度稳定性较高的 磁敏式传感器尤为重要。
详细描述
多功能化传感器不仅可以检测磁场强度，还可以同时检 测温度、压力、湿度等多种参数。集成化则将多个传感 器单元集成在一个芯片上，实现多参数的同时测量和传 输，提高系统的可靠性和稳定性。
网络化与智能化
总结词
网络化和智能化是磁敏式传感器的未来 发展趋势，将推动传感器在物联网、智 能制造等领域的应用。
电子罗盘
磁敏式传感器可以用于电子罗盘的制造，提供方向信息。
要点二
磁场矢量测量
通过多个磁敏式传感器的组合，可以用于磁场矢量的测量， 常用于地球磁场测量、磁场矢量分析等领域。
06
磁敏式传感器的发展趋势与展望
新材料与新工艺的应用
总结词
随着科技的不断进步，新材料与新工艺在磁敏式传感器 中的应用越来越广泛，为传感器性能的提升和功能拓展 提供了更多可能性。
磁敏传感器概要课件
详细描述
当电流通过一个导体时，如果有一个外部磁场作用在导体上，那么导体的电阻值 会产生变化。利用这个电阻值的变化可以测量外部磁场的大小和方向。磁阻传感 器具有较高的灵敏度和响应速度。
磁致伸缩效应
总结词
磁致伸缩效应是磁敏传感器另一种重要的技术原理，它利用磁场改变材料的长度和体积，从而检测磁场强度和方 向。
以满足不同应用场景的需求。
通过技术创新和规模化生产，实 现成本与性能的最佳平衡，是磁
敏传感器发展的关键。
标准化与互操作性
为了提高磁敏传感器的市场竞争 力，需要制定统一的标准和规范 ，促进产品的互换性和互操作性
。
标准化有助于提高产品质量、降 低生产成本、促进产业升级和技
术创新。
建立磁敏传感器的标准体系，推 动产业协同发展，是未来发展的
随着物联网技术的发展，磁敏 传感器在智能家居、智慧城市 等领域的应用前景广阔。
磁敏传感器在新能源领域的应 用，如风力发电、太阳能逆变 器等，具有巨大的市场潜力。
成本与性能的平衡
降低磁敏传感器的成本是市场推 广的关键，需要优化生产工艺和
降低材料成本。
在追求低成本的同时，需要保证 传感器的性能稳定性和可靠性，
PART 04
磁敏传感器的发展趋势与 挑战
பைடு நூலகம்
技术创新与突破
磁敏传感器技术不断进步，新型材料和工艺的应用提高了传感器的灵敏度和可靠性 。
集成化与微型化成为磁敏传感器的发展趋势，有助于降低成本、减小体积和重量。
磁敏传感器与其他传感器的集成，实现多参数测量，提高了测量精度和可靠性。
应用领域的拓展
磁敏传感器在智能制造、机器 人、航空航天、医疗等领域的 应用逐渐增多。
详细描述
当电流通过一个导体时，如果有一个外部磁场作用在导体上，那么导体的电阻值 会产生变化。利用这个电阻值的变化可以测量外部磁场的大小和方向。磁阻传感 器具有较高的灵敏度和响应速度。
磁致伸缩效应
总结词
磁致伸缩效应是磁敏传感器另一种重要的技术原理，它利用磁场改变材料的长度和体积，从而检测磁场强度和方 向。
以满足不同应用场景的需求。
通过技术创新和规模化生产，实 现成本与性能的最佳平衡，是磁
敏传感器发展的关键。
标准化与互操作性
为了提高磁敏传感器的市场竞争 力，需要制定统一的标准和规范 ，促进产品的互换性和互操作性
。
标准化有助于提高产品质量、降 低生产成本、促进产业升级和技
术创新。
建立磁敏传感器的标准体系，推 动产业协同发展，是未来发展的
随着物联网技术的发展，磁敏 传感器在智能家居、智慧城市 等领域的应用前景广阔。
磁敏传感器在新能源领域的应 用，如风力发电、太阳能逆变 器等，具有巨大的市场潜力。
成本与性能的平衡
降低磁敏传感器的成本是市场推 广的关键，需要优化生产工艺和
降低材料成本。
在追求低成本的同时，需要保证 传感器的性能稳定性和可靠性，
PART 04
磁敏传感器的发展趋势与 挑战
பைடு நூலகம்
技术创新与突破
磁敏传感器技术不断进步，新型材料和工艺的应用提高了传感器的灵敏度和可靠性 。
集成化与微型化成为磁敏传感器的发展趋势，有助于降低成本、减小体积和重量。
磁敏传感器与其他传感器的集成，实现多参数测量，提高了测量精度和可靠性。
应用领域的拓展
磁敏传感器在智能制造、机器 人、航空航天、医疗等领域的 应用逐渐增多。
详细描述
磁敏传感器PPT课件
通常采用预极化方法或辅助磁场方法来建立质子宏观 磁矩，以增强信号幅度。
具体作法是:用圆柱形玻璃容器装满水样品或含氢质子液 体，作为灵敏元件，在容器周围绕上极化线圈和测量线 圈或共用一个线圈，使线圈轴向垂直于外磁场T方向。
在垂直于外磁场方向加一极化场H（该场强约为外磁场 的200倍）。在极化场作用下，容器内水中质子磁矩沿 极化场方向排列，形成宏观磁矩，如下图所示。
磁敏传感器的种类
▪质子旋进式磁敏传感器 ▪光泵式磁敏传感器 ▪SQUID（超导量子干涉器）磁敏传感器 ▪磁通门式磁敏传感器 ▪感应式磁敏传感器 ▪半导体磁敏传感器
霍尔器件、磁敏二极管、磁敏三极管、磁敏电阻
▪机械式磁敏传感器 ▪光纤式磁敏传感器
第一节 质子旋进式磁敏传感器
质子旋进式磁敏传感器是利用质子在外磁场 中的旋进现象，根据磁共振原理研制成功的。
二、磁场的测量与旋进信号
在核磁共振中，共振信号的幅度与被测磁场T3/2成正比。
当被测磁场很弱时，信号幅度大大衰减。对微弱的被测 磁场，用一般的核磁共振检测方法是接收不到旋进信号 的。为了测得质子磁矩M绕外磁场的旋进频率 f 信号， 必须采取特殊方法： 使沿外磁场方向排列的质子磁矩,在极化场的激励下,建立 质子宏观磁矩,并使其方向于外磁场方向垂直或接近垂直
在自由旋进的过程中，磁矩M的横向分量以t2（横向弛 豫时间）为时间常数并随时间逐渐趋近于零；在测量 线圈中所接收的感应信号，也是以t2为时间常数按指数 规律衰减的。
y
υ
感应信号衰减示意图
M衰减示意图
t2
M
x
t ω=γ T
质子旋进式磁敏传感器的组成
核心：500cc左右有机玻璃容器,在容器外面绕以数百匝
dM y dt
具体作法是:用圆柱形玻璃容器装满水样品或含氢质子液 体，作为灵敏元件，在容器周围绕上极化线圈和测量线 圈或共用一个线圈，使线圈轴向垂直于外磁场T方向。
在垂直于外磁场方向加一极化场H（该场强约为外磁场 的200倍）。在极化场作用下，容器内水中质子磁矩沿 极化场方向排列，形成宏观磁矩，如下图所示。
磁敏传感器的种类
▪质子旋进式磁敏传感器 ▪光泵式磁敏传感器 ▪SQUID（超导量子干涉器）磁敏传感器 ▪磁通门式磁敏传感器 ▪感应式磁敏传感器 ▪半导体磁敏传感器
霍尔器件、磁敏二极管、磁敏三极管、磁敏电阻
▪机械式磁敏传感器 ▪光纤式磁敏传感器
第一节 质子旋进式磁敏传感器
质子旋进式磁敏传感器是利用质子在外磁场 中的旋进现象，根据磁共振原理研制成功的。
二、磁场的测量与旋进信号
在核磁共振中，共振信号的幅度与被测磁场T3/2成正比。
当被测磁场很弱时，信号幅度大大衰减。对微弱的被测 磁场，用一般的核磁共振检测方法是接收不到旋进信号 的。为了测得质子磁矩M绕外磁场的旋进频率 f 信号， 必须采取特殊方法： 使沿外磁场方向排列的质子磁矩,在极化场的激励下,建立 质子宏观磁矩,并使其方向于外磁场方向垂直或接近垂直
在自由旋进的过程中，磁矩M的横向分量以t2（横向弛 豫时间）为时间常数并随时间逐渐趋近于零；在测量 线圈中所接收的感应信号，也是以t2为时间常数按指数 规律衰减的。
y
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感应信号衰减示意图
M衰减示意图
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质子旋进式磁敏传感器的组成
核心：500cc左右有机玻璃容器,在容器外面绕以数百匝
dM y dt
磁敏传感器(讲)课件
磁通门技术
总结词
磁通门技术利用铁磁材料的磁化强度随磁场强度变化的特点 来检测磁场。
详细描述
铁磁材料在磁场中被磁化后，其磁化强度随磁场强度的变化 而变化。通过测量铁磁材料的磁化强度，可以间接地检测磁 场。磁通门技术具有较高的灵敏度和线性度，因此在高精度 磁场测量中得到广泛应用。
隧道效应
总结词
隧道效应是利用电子在两个金属间通过隧道穿透的原理来检测磁场。
磁敏传感器容易受到噪声干扰 ，如电磁干扰、电源波动等， 影响测量精度。
成本较高
相对于一些其他传感器，磁敏 传感器的制造成本较高。
稳定性不足
磁敏传感器的稳定性有待提高 ，需要定期校准和维护。
改进方向
温度补偿技术
研究和发展温度补偿技术，以减小温 度对磁敏传感器的影响。
噪声抑制技术
采用先进的信号处理技术，抑制噪声 干扰，提高测量精度。
常工作。
汽车电子
用于检测车辆的磁场变化，如 发动机点火、车轮转速等，提 高车辆的安全性和稳定性。
环保监测
用于检测环境中的磁场变化， 如气体泄漏、地下水污染等，
保障环境和人类健康。
02
磁敏传感器的原理
霍尔效应
总结词
霍尔效应是磁敏传感器中最常用的一种效应，利用半导体材料在磁场中导电时 产生的电动势来检测磁场。
通过检测磁性材料的磁性特征，可以 判断材料的种类、磁性状态等，用于 材料科学、冶金等领域。
电流测量
直流电流检测
磁敏传感器可以检测直流电流的大小，常用于电源管理、电机控制等领域。
交流电流检测
通过检测交流电产生的磁场，磁敏传感器能够测量交流电流的幅值和频率，广泛应用于电力系统和自 动化控制领域。
位置和角度检测
磁敏传感器_图文
磁敏传感器_图文.pptx
第五章 磁敏传感器及应用技术
教学目的：
1、了解磁敏传感器的作用、分类和使用方 法； 2、熟悉常用磁敏传感器的特点及应用范围； 4、掌握常用磁敏传感器的工作原理及使用 方法； 5、学会正确选用磁敏传感器的方法。
第五章 磁敏传感器及应用技术
教学重点：
1、磁敏传感器特点与选用； 2、磁敏传感器原理及接口电路设计方法。
教学难点：
1、磁敏传感器工作原理； 2、磁敏传感器应用电路分析与设计方法。
教学方法：
1、引导文教学法 2、引探教学法 3、头脑风暴法
第五章 磁敏传感器及应用技术
问题思考：
1、磁敏传感器的作用是什么？ 2、常用的磁敏传感器有哪些种？各自的原
理是什么? 3、何为磁阻效应？何为霍尔效应? 4、磁敏传感器的原理是什么？其应用场合
（2）开关型霍尔传感器 开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、 差分放大器，斯密特触发器和输出级组 成，它输出数字量
图中，Bnp为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点 “关”的磁感应强度。当外加的磁感应强度超过动作点 Bnp时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到动作点 Bnp以下时，传感器输出电平不变，一直要降到释放点 BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bnp与BRP之间 的滞后使开关动作更为可靠。
第二节 磁敏传感器工作原理
二、霍尔传感器
（4）霍尔传感器的恒压驱动
第二节 磁敏传感器工作原理
（5）霍尔传感器的恒流驱动
第二节 磁敏传感器工作原理
（6）霍尔传感器应用常用接口电路
第二节 磁敏传感器工作原理
（7）霍尔传感器应用集锦
第二节 磁敏传感器工作原理
二、磁敏电阻
1.磁阻效应与巨磁阻效应 磁阻效应：物质在磁场中电阻发生变化的现象。 巨磁阻效应：指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较 之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。 2.磁敏电阻分类 是一种基于磁阻效应而制作的电阻体。它在外施磁场的作 用下(包括磁场强度及方向变化)能够改变自身的阻值。
第五章 磁敏传感器及应用技术
教学目的：
1、了解磁敏传感器的作用、分类和使用方 法； 2、熟悉常用磁敏传感器的特点及应用范围； 4、掌握常用磁敏传感器的工作原理及使用 方法； 5、学会正确选用磁敏传感器的方法。
第五章 磁敏传感器及应用技术
教学重点：
1、磁敏传感器特点与选用； 2、磁敏传感器原理及接口电路设计方法。
教学难点：
1、磁敏传感器工作原理； 2、磁敏传感器应用电路分析与设计方法。
教学方法：
1、引导文教学法 2、引探教学法 3、头脑风暴法
第五章 磁敏传感器及应用技术
问题思考：
1、磁敏传感器的作用是什么？ 2、常用的磁敏传感器有哪些种？各自的原
理是什么? 3、何为磁阻效应？何为霍尔效应? 4、磁敏传感器的原理是什么？其应用场合
（2）开关型霍尔传感器 开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、 差分放大器，斯密特触发器和输出级组 成，它输出数字量
图中，Bnp为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点 “关”的磁感应强度。当外加的磁感应强度超过动作点 Bnp时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到动作点 Bnp以下时，传感器输出电平不变，一直要降到释放点 BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bnp与BRP之间 的滞后使开关动作更为可靠。
第二节 磁敏传感器工作原理
二、霍尔传感器
（4）霍尔传感器的恒压驱动
第二节 磁敏传感器工作原理
（5）霍尔传感器的恒流驱动
第二节 磁敏传感器工作原理
（6）霍尔传感器应用常用接口电路
第二节 磁敏传感器工作原理
（7）霍尔传感器应用集锦
第二节 磁敏传感器工作原理
二、磁敏电阻
1.磁阻效应与巨磁阻效应 磁阻效应：物质在磁场中电阻发生变化的现象。 巨磁阻效应：指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较 之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。 2.磁敏电阻分类 是一种基于磁阻效应而制作的电阻体。它在外施磁场的作 用下(包括磁场强度及方向变化)能够改变自身的阻值。
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f洛
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电子电场力 fe eEH
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时，R1、R2、R3、R4的电阻分别变为：
R1 R4 R Rk
R2 R3 R Rk
UB
UC
R2 R1 R2
E
E 2R
(R
Rk )
UD
UC
R4 R3 R4
E
E (R 2R
Rk )
U 0 U B U D kE
4.1 霍尔元件
• 霍尔效应 • 霍尔元件 • 工作电路 • 电磁特性 • 误差分析及补
磁敏传感器课件
如图，电源电动势为E， R1、R2 、R3、R4为电阻应变 片，在没有外力作用时，R1=R2=R3=R4=R0。当存在 外力作用时，R1与R4的相对变化量为：
dR k
R
R2与R3的相对变化量为：dRR k
其中k为灵敏度系数，
求电路输出电压 U 0 与纵向应变
的关系
解：当纵向应变为
科尔宾元件 科尔宾元件中不存在霍尔效应
磁阻效应对霍尔元件的影响
利用恒流源供电，可以消除词组效 应的影响。
恒压源
元件 磁敏二极管 磁敏三极管
ρB=ρ0(1+0.273 μ2B2)
式中：B——磁感应强度； μ——电子迁移率； ρ0——零磁场下的电阻率； ρB——磁感应强度为B时的电阻率。
二、磁阻元件
• 长方形磁阻元件 • 科尔宾元件 • 平面电极元件 • InSb-NiSb 共 晶 磁 阻 元
长方形和高灵敏度元件
磁阻效应根源：电流的路径会长
霍尔传感器的应用 UH=KHIB
• 位移传感器 • 压力传感器 • 磁极检测传感器 • 霍尔转速测量仪 • 霍尔电流测量仪 • 霍尔开关按键
电流测量
• 旁测法 • 贯串法 • 绕线法
旁测法
贯串法
绕线法
4.2、磁阻元件
一、磁阻效应
将一载流导体置于外磁场中,除了产生霍尔效应外,其电阻也会 随磁场而变化。这种现象称为磁电阻效应,简称磁阻效应。磁阻 效应是伴随霍尔效应同时发生的一种物理效应。磁阻效应的表 达式为
思考：电阻温度系数的影响？
UH
RH Ic B d
恒流工作的霍尔传感器电路 电阻温度变化的影响？
输出和放大电 路
U0 U U U3
R2
R1
U 0 U1 U
R2
R1
两式相加：
U0 U1 U3
R2
R1
UU+
U 0
R2 R1
(U1
U3)
作业：
1、推导此电路的放大倍数（详细过程） 2、当通过霍尔元件的控制电流大小为100mA，灵敏度系 数为20Vm2/(A·Wb)， 输出U0为200mV，求磁场大小。
令霍尔元件的灵敏度
KH
RH d
则： UH=KHIB
1 ned
1、霍尔电势的大小正比于控制电流I和磁感应强度B。 2、当控制电流的方向或磁场的方向改变时,输出电势的 方向也将改变。
二、霍尔元件
UH
RH IB d
霍尔元件示意图
结构： 霍尔片、引线和壳体组成。
霍尔片：矩形半导体薄片，由N型的锗、锑化铟和砷化铟
四、电磁特性
霍尔元件的UH－I特性曲线
KI
(UH I
)B恒定
U H K H IB
U H K H B恒定I K II
控制电流 灵敏度
UH-B特性曲线
U H K H IB
霍尔输出随磁场的增加并不完全 呈线性关系,而有所偏离。它的线 性偏离一般不大于0.2%。
误差分析及补偿
不等位电势
不等位电势的几种补偿线路
等半导体单晶材料制成，
1、1′：控制电流端引线 2、2′：霍尔电压输出端引线 壳体：使用非磁性金属、陶瓷或环氧树脂封装。
霍尔元件的符号
HZ-1元件：锗材料制成的霍尔元件； HT-1元件：锑化铟制成的霍尔元件。
基本电路
1、控制电流 2、输出和放大电路
控制电流电路
霍尔元件的基本电路
恒压工作的霍尔传感器电路
x
b
U AA 0
Z
y
B
A
++++++++++++
I
a
I
EH B
f洛 I
fe
x b
A
U AA 0
U H
1 nq
IB d
霍尔电势
UH
RH IB d
式中：RH ——霍尔常数（米3／库仑,即m3／C）；
I——控制电流（安培,即A）； B——磁感应强度（特斯拉,即T）； d——霍尔元件厚度（米,即m）。
偿
• 应用
1、霍尔效应
粒子在同时存在电场和磁场的空间运动时， 其受的合力：
F q(E v B) ——洛仑兹力
电场力
磁场力
霍耳效应
厚度d,宽为a的金属薄片，沿x轴通有电流强度I，当 在y轴方向加以匀强磁场B时， 金属中电子运动？
A
Z
y
B
I
I
Ix
a
B
A
d
霍耳效应
电子在磁场中运动受到洛仑兹力