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霍尔传感器

  霍尔传感器是一种能实现磁电转换的传感器,用它们可以检测磁场及其变化。霍尔传感器具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,寿命长,安装方便,功耗小,频率高,耐震动,不怕灰尘、油污及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔开关器件具有无触点、输出波形清晰、无抖动、位置重复精度高等优点。

  霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础。霍尔效应是半导体自由电荷受磁场洛仑磁力作用而产生,它是由美国物理学家霍尔(Edwin H. Hall)在1879年发现的。霍尔开关电路又称霍尔数字电路,由稳压器、霍尔片、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成。根据实现功能的不同,霍尔传感器可分为霍尔线性器件和霍尔开关器件,其中霍尔线性器件输出的是模拟量,霍尔开关器输出的是数字量,即脉冲信号。

  1986年,Sugiyama等采用了GaAs/AlGaAs异质结构制作霍尔元件,其电流相关灵敏度达到1000V/A*T,但是灵敏度的稳定性差。而采用了超晶格结构的霍尔器件克服了这一缺陷。在之后的技术发展中,霍尔器件具有高灵敏度、低不等位电势和很高的温度稳定性,有些霍尔器件还具有很高的信噪比。

  由于霍尔元件具有在静止状态下感受磁场的能力,且结构简单,形小体轻,频带宽(可从直流到微波),动态特性好、动态范围大,寿命长和可进行非接触测量等优点,故在检测技术、自动控制技术和信息处理等方面得到日益广泛应用。霍尔传感器在未来发展中的趋势将是高灵敏度、高精度和高稳定度,它将在微电子技术发展的基础上更加飞速的发展。
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