霍尔传感器的特性研究和应用实验

霍尔传感器
霍尔式传感器是利用霍尔效应制成的一种磁敏传感器。自二十世纪六十年代德国西门子
公司制成第一个实用的敏感元件以来，霍尔式传感器已从一般型发展成薄膜型、微型、集成、
多功能、多用途，并具有高可靠性，高灵敏度，良好的温度稳定性等优点。随着制造技术的
日臻完善，使它在汽车，电力电子技术，无刷电机，电能管理，遥控，遥测，计算机数据采
集，医疗仪器等产业得到广泛的应用。
本实验是对霍尔式线位移传感器进行研究。
实验七 霍尔传感器的特性研究和应用
[实验目的]
1．了解霍尔传感器的基本原理、结构；熟悉霍尔传感器静态位移测试方法。
2．比较霍尔传感器的直流激励，交流激励特性（灵敏度和线性）。
3．熟悉霍尔传感器在振幅测量中的作用和线性范围的应用。
[实验原理]
1．霍尔效应和霍尔元件。
见图7-1 所示，把一导体薄片放在垂直于它的磁场
中，当有电流通过时，在导体薄片垂直于电流和磁场方
向的两侧端面a、b 间将产生一个电势差Vab，这种现象
称霍尔效应，通常把电势差Vab 记作霍尔电压VH。
霍尔效应是由运动电荷（载流子）在磁场中受到洛图7-1 霍尔效应原理
伦兹力作用引起的。洛伦兹力fB 使载流子发生偏转，在薄片a、b 端面聚积电荷形成不断增
大的横向电场EH（称霍尔电场），使得载流子受到一个与洛伦兹力fB 反向的电场力fE，直到
fB 与fE 相等时，载流子不再发生偏转，于是a、b 间形成一个稳定的霍尔电场，霍尔电压也
达到一个稳定数值。（端面a、b 间霍尔电压符号与载流子电荷的正负有关，它可判断半导体
材料的导电类型。）