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首先，霍爾元件的工作原理:所謂的霍爾效應(yīng)是指當(dāng)磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，橫向電勢(shì)差的物理現(xiàn)象。1879年，美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)了金屬的霍爾效應(yīng)。當(dāng)電流通過(guò)金屬箔時(shí)，如果在垂直于電流的方向上施加磁場(chǎng)，在金屬箔的兩側(cè)將會(huì)產(chǎn)生橫向電勢(shì)差。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔中的更明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的霍爾效應(yīng)。 利用霍爾效應(yīng)可以設(shè)計(jì)和制造多種傳感器?；魻栯妱?shì)差的基本關(guān)系是 UH=RHIB/d (18) 右側(cè)=1/nq(金屬)(19) 其中右側(cè)和右側(cè)；& mdash霍爾系數(shù): n & mdash& mdash載流子濃度或自由電子濃度； q & mdash& mdash電量。 I & mdash& mdash電流通過(guò)； B&·姆達(dá)什；& mdash垂直于I的磁感應(yīng)； d & mdash& mdash導(dǎo)體的厚度。 對(duì)于半導(dǎo)體和鐵磁金屬，霍爾系數(shù)表達(dá)式不同于等式(19)，

由于帶電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，因此導(dǎo)線電流的大小可以通過(guò)用霍爾元件測(cè)量磁場(chǎng)來(lái)確定?；谶@一原理，可以設(shè)計(jì)霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是與被測(cè)電路無(wú)電接觸，對(duì)被測(cè)電路無(wú)影響，被測(cè)電源無(wú)功耗，特別適用于大電流傳感。 如果將霍爾元件置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的電磁場(chǎng)中，則在該元件中將產(chǎn)生電流I，同時(shí)在該元件上產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度E成比例。如果再次測(cè)量電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，則可以通過(guò)P=EH來(lái)確定電磁場(chǎng)功率密度的瞬時(shí)值P。 霍爾功率傳感器可以用這種方法構(gòu)成。 如果與霍爾元件集成的開(kāi)關(guān)根據(jù)預(yù)定位置規(guī)則地布置在物體上，則當(dāng)安裝在運(yùn)動(dòng)物體上的永磁體通過(guò)測(cè)量電路時(shí)，可以從測(cè)量電路測(cè)量脈沖信號(hào)?？梢愿鶕?jù)脈沖信號(hào)序列來(lái)感測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的位移。如果測(cè)量每單位時(shí)間的脈沖數(shù)，就可以確定運(yùn)動(dòng)速度。