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霍尔式传感器

发布时间:2020-08-06 点击量:66

霍尔效应

 

置于磁场中的静止载流导体或半导体,当它的电流方向和磁场方向不一致时,载流导体上垂直于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势,这种现象称霍尔效应。该电动势称霍尔电势,载流导体(多为半导体)称霍尔元件。霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛仑磁力作用发生横向漂移的结果。

 

如图在与磁场垂直的半导体薄片上通电流I,假设载流子为电子(N型半导体材料),它沿与电流I相反的方向运动。由于洛仑兹力fL的作用,电子将向一侧偏转(如虚线箭头方向),并使改侧形成电子积累。而另一侧形成正电荷积累,元件的横向形成电场。该电场阻止电子继续向侧面偏移,当电子所受到的电场力fE与洛仑兹力fL相等时,电子积累达到动态平衡。这时,在两端横面之间建立的电场称为霍尔电场EH,相应的电势称为霍尔电势UH

设霍尔片的长度为L,宽度为b,厚度为d。又设电子以均匀的速度v运动,则在垂直方向施加的磁感应强度B的作用下,它受到洛仑兹力

 

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