① 怎樣利用霍爾效應測量載流子
只要分別測出霍爾電流IH及霍爾電勢差就可算出磁場B的大小.2mm厚,直到電場對載流子的作用力FE=qE與磁場作用的洛淪茲力相抵消為止,寬度為b。洛淪茲力使電荷產生橫向的偏轉,一般只有0;(mA·T),垂直磁場對運動電荷產生一個洛淪茲力
(3-14-1)
式中q為電子電荷,是研究半導體材料的重要手段。KH與載流子濃度p成反比,知道了霍爾片的靈敏度KH。
霍爾電勢差是這樣產生的,所以N型樣品和P型樣品的霍爾電勢差有不同的符號霍爾效應可以測定載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
由(3-14-5)式可以看出,霍爾電勢差就是由這個電場建立起來的,所以都用半導體材料作為霍爾元件。還可以用霍爾效應測量直流或交流電路中的電流強度和功率以及把直流電流轉成交流電流並對它進行調制,空穴有一定的漂移速度v、轉速的測量,則空穴的速度v=IH/pqbd。KH與片厚d成反比,代入(3-14-2)式有
(3-14-3)
上式兩邊各乘以b。
設P型樣品的載流子濃度為p。通過樣品電流IH=pqvbd,即
(3-14-2)
這時電荷在樣品中流動時將不再偏轉,所以霍爾元件都做的很薄、放大。
如果是N型樣品,產生一個橫向電場E,由於樣品有邊界。一般要求KH愈大愈好。用霍爾效應製作的感測器廣泛用於磁場,則橫向電場與前者相反,單位為mV、位置。半導體內載流子濃度遠比金屬載流子濃度小、位移. (3-14-5)
比例系數KH=RH/d=1/pqd稱為霍爾元件靈敏度,便得到
(3-14-4)
稱為霍爾系數。在應用中一般寫成
UH=KHIHB:當電流IH通過霍爾元件(假設為P型)時,所以有些偏轉的載流子將在邊界積累起來,據此可以判斷霍爾元件的導電類型,厚度為d。這就是霍爾效應測磁場的原理,以及判斷材料的導電類型
② 霍爾效應式發動機轉速感測器的基本原理
霍爾效應式發動機轉速感測器的基本原理:
霍爾轉速感測器在測量機械設備的轉速版時,被測量機權械的金屬齒輪、齒條等運動部件會經過感測器的前端,引起磁場的相應變化,當運動部件穿過霍爾元件產生磁力線較為分散的區域時,磁場相對較弱,而穿過產生磁力線較為幾種的區域時,磁場就相對較強。
霍爾轉速感測器就是通過磁力線密度的變化,在磁力線穿過感測器上的感應元件時,產生霍爾電勢。霍爾轉速感測器的霍爾元件在產生霍爾電勢後,會將其轉換為交變電信號,最後感測器的內置電路會將信號調整和放大,輸出矩形脈沖信號。
霍爾轉速感測器的測量方法霍爾轉速感測器的測量必須配合磁場的變化,因此在霍爾轉速感測器測量非鐵磁材質的設備時,需要事先在旋轉物體上安裝專門的磁鐵物質,用以改變感測器周圍的磁場,這樣霍爾轉速感測器才能准確的捕捉到物質的運動狀態。
③ 【霍爾感測器測速】 從磁鐵到ABS
霍爾感測器是廣泛應用於日常生活中的一種磁場感測器,它能夠檢測一切與磁相關的物理量。從大體上來看,只要通過一個設置好的磁場作為信息載體,霍爾感測器就能夠反應出被測對象的壓力、位移、速度、角度、角速度、轉速及轉數等信息,並把這些非電磁量信息轉換為電量來進行檢測和控制。由於霍爾感測器具有體積小、重量輕、結構牢固、消耗低、壽命長、抗震動、耐污染、測量范圍廣、精度高、速度快等優點,使得其能夠廣泛使用於各個領域,而測速則是霍爾感測器使用最普遍的一項用途。
那麼,霍爾感測器是怎樣實現對速度的測量的呢?要回答這個問題,我們首先要了解霍爾效應的原理。簡單的說,在金屬或半導體薄片的兩端通過一個控制電流,並在薄片的垂直方向施加磁感應強度固定的一個磁場,那麼,在垂直於電流和磁場方向向上將產生電動勢場,即霍爾電壓。不難看出,只要我們在一個固定了電流和磁場方向的條件下控制了電流大小或磁場強度,就能根據相應產生的霍爾電壓測出另一個量。
而霍爾感測器測速正是基於霍爾效應這一原理之上。在被測轉速的轉軸上安裝一個圓形轉盤,將一個小磁鐵固定在圓形轉盤上,圓形轉盤與電機軸相連,同步轉動,小磁鐵每次通過霍爾感測器時,霍爾感測器都能產生一個相應的脈沖,計算出兩個連續脈沖的間隔時間就可以計算出被測轉速了。
霍爾感測器測速裝置最主要的應用在於機車控制系統,機車中的測速裝置要求分辨能力強、精度高和檢測時間短,用半導體製成的霍爾原件由於結構簡單、體積小等優點,很適合於機車測速裝置的嚴格要求。而基於霍爾元件設計的霍爾感測器成本低,構造簡單,性能好,本身且具有較強的抗干擾能力,非常能夠適應機車電氣中較為惡劣的電磁環境。
霍爾感測器測速在機車中很重要的一個應用就是在汽車防抱死系統(ABS)中的應用。若汽車在剎車時車輪被抱死,駕駛員便很難通過方向盤控制車輪轉向,非常容易產生危險。而用霍爾測速感測器來檢測車輪的轉動狀態有助於控制剎車力的大小,降低安全隱患。
④ 簡述用霍爾感測器測試電機轉速的方法;
霍爾感測器用於測量電機轉速時,一般是霍爾感測器固定安裝,而在電機的旋轉部位安裝一個導磁性好的磁鋼,旋轉過程中,磁鋼每接近霍爾感測器一次,霍爾感測器認為電機旋轉了一圈,以此計算電機轉速。
當霍爾感測器靠近導磁物體時,霍爾感測器內部的磁場發生變化,由於霍爾效應,產生不同的霍爾電動勢,以此可以判斷是否有導磁物體接近。
霍爾感測器是根據霍爾效應製作的一種磁場感測器。霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是霍爾(A.H.Hall,1855—1938)於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。
後來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,利用這現象製成的各種霍爾元件,廣泛地應用於工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。
通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數,能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
測量電機轉速其他方法
1、光反射法。即在電機轉動部分畫一條白線,用一束堅強的光進行照射,使用光電元件檢測反光,形成脈沖信號,在一定時間內對脈沖進行計數,就可以換算出電機轉速。
2、磁電法。即在電機轉動部分固定一塊磁鐵,在磁鐵運動軌跡的圓周外緣設一線圈,電機轉動時線圈會產生感應脈沖電壓,在一定時間內對脈沖進行計數,就可以換算出電機轉速。
3、光柵法。即在電機轉動軸上固定一圓盤,圓盤上可有通光槽,在圓盤兩側設置發光元件和受光元件,電機轉動時,受光元件周期性受到光照,產生電脈沖,在一定時間內對脈沖進行計數,就可以換算出電機轉速。
霍爾電流感測器使用時,需遵循以下注意事項:
1、為了得到較好的動態特性和靈敏度,必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合。
2、使用中當大的直流電流流過感測器原邊線圈,且次級電路沒有接通電源|穩壓器或副邊開路,則其磁路被磁化,而產生剩磁,影響測量精度。
3、霍爾感測器都具有較強的抗外磁場干擾能力。
⑤ 霍爾感測器在測量電機轉速時,它如何與單片機連接啊 求個電路圖 謝謝
將小磁鐵塊固定在電機的轉子上,將霍爾感測器(開關型)靠近小磁鐵附近,回當電機轉動以後,磁答鐵會在一定的周期內靠近感測器一次,這樣霍爾感測器將輸出一個高電平,當小磁鐵遠離感測器時,感測器輸出一個低電平;利用單片機內部定時器,計算出脈沖一個周期的時間,就可以算出電機的轉速。
⑥ 有關霍爾感測器測汽車轉速的問題,謝謝
霍爾感測器;磁場中有一個霍爾半導體片,恆定電流I從A到B通過該片。在專洛侖茲力的作用下,屬I的電子流在通過霍爾半導體時向一側偏移,使該片在CD方向上產生電位差,這就是所謂的霍爾電壓。
霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化,磁場越強,電壓越高,磁場越弱,電壓越低,霍爾電壓值很小,通常只有幾個毫伏,但經集成電路中的放大器放大,就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起感測作用,需要用機械的方法來改變磁場強度。下圖所示的方法是用一個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關,當葉輪葉片處於磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時,磁場偏離集成片,霍爾電壓消失。這樣,霍爾集成電路的輸出電壓的變化,就能表示出葉輪驅動軸的某一位置,利用這一工作原理,可將霍爾集成電路片用作用點火正時感測器。霍爾效應感測器屬於被動型感測器,它要有外加電源才能工作,這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。
霍爾效應感測器
1-霍爾半導體元件 2-永久磁鐵 3-擋隔磁力線的葉片
⑦ 霍爾感測器OCH145怎麼測電機轉速工作原理是什麼
霍爾感測器利用霍爾效應測量轉速。
被測電機轉軸上安裝一個磁鋼。
給霍爾感測器通電建立回激勵,當電機轉答動時,磁鋼對准霍爾感測器時,霍爾元件接受到的磁通發生變化,輸出電壓發生變化,霍爾感測器內部電路對變化的電壓進行處理,得到一個脈沖,在設定的時間內對脈沖進行計數或直接測量整數個脈沖的寬度,即可換算出電機的轉速。
霍爾效應相關知識:
依據霍爾效應,有下述計算公式:
UH=KHISB
其中,UH為霍爾元件輸出的霍爾電勢;KH為霍爾元件的靈敏度系數;Is為霍爾元件的激勵電流,B為垂直於霍爾元件的磁通分量。
更詳細的霍爾效應相關知識,請在網路下搜索「霍爾效應_銀河網路」。
⑧ 霍爾效應實驗報告如何用實驗測量霍爾元件的靈敏度設計實驗
求出U:I為斜率K1,K1=靈敏度乘以B。用斜率除以磁通量,B=CIm
⑨ 利用開關式霍爾感測器測轉速有什麼前提條件
霍爾元件是磁敏元件,要想用來測轉速,就必須在被測的旋轉體上裝一磁體,旋轉時,每當磁體經過霍爾元件,霍爾元件就發出一個信號,經放大整形得到脈沖信號,也有的霍爾元件可直接輸出脈沖信號,送運算,兩個脈沖的間隔時間就是周期,由周期可換算出轉速;也可記數單位時間內的脈沖數,再換算出轉速。
很多開關型霍爾器件都能測,比如A3144,AH04E,AH44E,大小跟一個直插三極體差不多,TO92封裝。
具體詳解請加QQ:1621324135,深圳凱祥科技有限公司主要銷售霍爾元件
⑩ 設計一個關於測量霍爾效應的不等位電勢差的實驗
d*b是橫截面積s,假設每個電子的速度v,v*s*n=i,可以求出v=i/(s*n)
根據霍爾效應有
e*v*b=e*e(洛倫茲力等於電場力)
電勢差vh=e*b
得出vh=i*b*b/(s*n)
謝謝採納