什么是霍爾元件

霍爾元件是應用霍爾效應的半導體。一般用于電機中測定轉子轉速，如錄像機的磁鼓，電腦中的散熱風扇等；是一種基于霍爾效應的磁傳感器，已發展成一個品種多樣的磁傳感器產品族，并已得到廣泛的應用。

霍爾元件分類

按照霍爾元件的功能可將它們分為： 霍爾線性器件 和 霍爾開關器件 。前者輸出模擬量，后者輸出數字量。

按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為：直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。

霍爾元件工作原理

霍爾元件應用霍爾效應的半導體。

所謂霍爾效應，是指磁場作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時，產生橫向電位差的物理現象。金屬的霍爾效應是1879年被美國物理學家霍爾發現的。當電流通過金屬箔片時，若在垂直于電流的方向施加磁場，則金屬箔片兩側面會出現橫向電位差。半導體中的霍爾效應比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現極強的霍爾效應。

利用霍爾效應可以設計制成多種傳感器。霍爾電位差UH的基本關系為：

UH=RHIB/d （1） RH=1/nq（金屬） （2）

式中 RH――霍爾系數；n――單位體積內載流子或自由電子的個數；q――電子電量；I――通過的電流；B――垂直于I的磁感應強度；d――導體的厚度。

對于半導體和鐵磁金屬，霍爾系數表達式和式（2）不同。

由于通電導線周圍存在磁場，其大小和導線中的電流成正比，故可以利用霍爾元件測量出磁場，就可確定導線電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優點是不和被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。

若把霍爾元件置于電場強度為E、磁場強度為H的電磁場中，則在該元件中將產生電流I，元件上同時產生的霍爾電位差和電場強度E成正比，如果再測出該電磁場的磁場強度，則電磁場的功率密度瞬時值P可由P=EH確定。

利用這種方法可以構成霍爾功率傳感器。

如果把霍爾元件集成的開關按預定位置有規律地布置在物體上，當裝在運動物體上的永磁體經過它時，可以從測量電路上測得脈沖信號。根據脈沖信號列可以傳感出該運動物體的位移。若測出單位時間內發出的脈沖數，則可以確定其運動速度。

霍爾元件作用及應用

霍爾元件是一種磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用。

線性霍爾元件的應用：

1、數學運算器方面的應用：乘法、除法、倒數電路、開方電路

2、電流測量的應用：直流電流與交流電流的測量

3、電壓測量的應用：直流電壓和交流電壓的測量

4、功率測量的應用：直流功率的交流功率的測量

5、功率因數測量的應用

6、磁場的測量：直流磁場和交流磁場的測量

7、線圈匝數的測量：霍爾檢零式線圈匝數的測量和霍爾直接檢式線圈匝數的測量

8、異步電動機參數中的應用

9、磁性材料矯頑力的測量：測量磁性矯頑力和測量機械零件硬度