汽车霍尔传感器是什么

霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁场传感器。霍尔效应是一种磁电效应，这种现象被归因于霍尔(霍尔，1855&mdash1938)是在1879年研究金属导电机理时发现的。然后，汽车编辑耐心地向朋友们介绍汽车霍尔传感器。

原则

根据霍尔效应原理，霍尔势的大小取决于:Rh为霍尔常数，与半导体材料有关；I为霍尔元件的偏置电流；b是磁场强度；d是半导体材料的厚度。

对于给定的霍尔元件，当偏置电流I固定时，UH将完全取决于测得的磁场强度b。

霍尔元件的大部分有四个引出端，其中两个是霍尔元件偏置电流I的输入端，另外两个是霍尔电压的输出端。如果两个输出端形成一个外环，就会引起霍尔电流。一般来说，偏置电流的设置通常由外部参考电压源给出；如果精度要求高，基准电压源全部由恒流源代替。为了实现高灵敏度，一些霍尔元件在其传感表面上具有高磁导率的涂层合金。这类传感器的霍尔电位较大，但在0.05T左右饱和，仅满足客观条件要求，可用于低测量限、小测量范围。

通过调节电流I，在半导体晶片两端施加磁感应强度为B的均匀磁场，在垂直于电流和磁场的方向将产生电位差为UH的霍尔电压。

操作原理

磁场中有一个霍尔半导体芯片，一个恒定的电流I从A到b流过芯片，在洛伦兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，引起CD方向的电位差，称为霍尔电压。

霍尔电压随着磁场强度的变化而变化。磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压非常小，通常只有几毫伏，但它可以被集成电路中的放大器放大到足以输出强信号。如果霍尔集成电路起传感作用，磁感应强度应该机械地改变。下图所示的方法是用一个运转的叶轮作为开关来调节磁通量。当叶轮叶片处于磁体和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成电路，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路输出电压的变化可以代表叶轮驱动轴的某个位置。利用这种工作原理，霍尔集成电路芯片可以作为点火正时传感器。霍尔效应传感器是一种无源传感器，需要外接电源才能工作。该功能使其能够检查低转速下的旋转情况。

霍尔效应传感器

1-霍尔半导体元件2-永磁体3-用于屏蔽磁力线的叶片

霍尔效应编辑

霍尔效应本质上是运动的带电粒子在洛伦兹力引起的磁场中的偏转。当带电粒子(电子或空空穴)被限制在固体材料中时，这种偏转会影响正负电荷在垂直于电流和磁场的方向上的积累，然后它会发展并变成额外的横向电场。对于图1所示的半导体样品，如果在X方向上施加电流Is，在Z方向上施加磁场B，样品A，A&prime在Y方向；电极的两侧开始积累不同符号的电荷，从而产生相应的附加电场。电场的方向取决于测试样品的电类型。显然，这个电场是为了防止载流子进一步向侧面转移[1]

当载流子的横向电场力eEH等于洛伦兹力时，样品两侧的电荷积累是平衡的，所以有

⑴

EH为霍尔电场，V为载流子在电流方向的平均漂移速度。如果样品的宽度是B，厚度是D，载流子浓度是N，那么

⑵

可从⑴和⑴获得

⑶

即霍尔电压VH(A，A&prime电极之间的电压)与ISB积成正比，与样品厚度成反比..比例系数称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强度的一个至关重要的主要参数。只要测量出VH(伏特)并知道IIs(安培)、B(高斯)和D(厘米米)，就可以根据以下公式计算出RH(cm3/库仑)。

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