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主營(yíng)產(chǎn)品： HYDAC壓力開關(guān),BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計(jì),ATOS油泵,德國(guó)REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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2021-4-29 閱讀(1819)
德國(guó)杰斯曼霍爾電位計(jì)的基本原理及產(chǎn)品特性，詳情如下：
霍爾電位:當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí)，薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)。所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流通過金屬箔片時(shí)，若在垂直于電流的方向施加磁場(chǎng)，則金屬箔片兩側(cè)面會(huì)出現(xiàn)橫向電位差。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)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(xiàn)*的霍爾效應(yīng)。 利用霍爾效應(yīng)可以設(shè)計(jì)制成多種傳感器。
杰斯曼霍爾電位計(jì)的基本原理
霍爾電位差UH的基本關(guān)系為
UH=RHIB/d(18)
RH=1/nq(金屬)(19)
式中RH--霍爾系數(shù):
n--載流子濃度或自由電子濃度;
q--電子電量;
I--通過的電流;
B--垂直于I的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
d--導(dǎo)體的厚度。
對(duì)于半導(dǎo)體和鐵磁金屬，霍爾系數(shù)表達(dá)式與式(19)不同，此處從略。
由于通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，故可以利用杰斯曼霍爾電位計(jì)測(cè)量出磁場(chǎng)，就可確定導(dǎo)線電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不與被測(cè)電路發(fā)生電接觸，不影響被測(cè)電路，不消耗被測(cè)電源的功率，特別適合于大電流傳感。
若把杰斯曼霍爾電位計(jì)置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的電磁場(chǎng)中，則在該元件中將產(chǎn)生電流I，元件上同時(shí)產(chǎn)生的霍爾電位差與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比，如果再測(cè)出該電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，則電磁場(chǎng)的功率密度瞬時(shí)值P可由P=EH確定。利用這種方法可以構(gòu)成霍爾功率傳感器。
如果把杰斯曼霍爾電位計(jì)集成的開關(guān)按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在物體上，當(dāng)裝在運(yùn)動(dòng)物體上的永磁體經(jīng)過它時(shí)，可以從測(cè)量電路上測(cè)得脈沖信號(hào)。根據(jù)脈沖信號(hào)列可以傳感出該運(yùn)動(dòng)物體的位移。若測(cè)出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，則可以確定其運(yùn)動(dòng)速度。
杰斯曼霍爾電位計(jì)產(chǎn)品特性
1、霍爾系數(shù)(又稱霍爾常數(shù))RH
在磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，霍爾電勢(shì)差UH與激勵(lì)電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比，與霍爾片的厚度δ成反比，即UH=RH*I*B/δ，式中的RH稱為霍爾系數(shù)，它表示霍爾效應(yīng)的強(qiáng)弱。另RH=μ*ρ即霍爾常數(shù)等于霍爾片材料的電阻率ρ與電子遷移率μ的乘積。
2、霍爾靈敏度KH(又稱霍爾乘積靈敏度)
霍爾靈敏度與霍爾系數(shù)成正比而與霍爾片的厚度δ成反比，即KH=RH/δ，它通?？梢员碚骰魻柍?shù)。
3、霍爾額定激勵(lì)電流
當(dāng)杰斯曼霍爾電位計(jì)自身溫升10℃時(shí)所流過的激勵(lì)電流稱為額定激勵(lì)電流。
4、霍爾最大允許激勵(lì)電流
以杰斯曼霍爾電位計(jì)允許最大溫升為限制所對(duì)應(yīng)的激勵(lì)電流稱為最大允許激勵(lì)電流。
5、霍爾輸入電阻
霍爾激勵(lì)電極間的電阻值稱為輸入電阻。
6、霍爾輸出電阻
霍爾輸出電極間的電阻值稱為輸入電阻。
7、杰斯曼霍爾電位計(jì)的電阻溫度系數(shù)
在不施加磁場(chǎng)的條件下，環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，電阻的相對(duì)變化率，用α表示，單位為%/℃。
8、霍爾不等位電勢(shì)(又稱霍爾偏移零點(diǎn))
在沒有外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，在輸出端空載測(cè)得的霍爾電勢(shì)差稱為不等位電勢(shì)。
9、霍爾輸出電壓
在外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，在輸出端空載測(cè)得的霍爾電勢(shì)差稱為霍爾輸出電壓。
10、霍爾電壓輸出比率
霍爾不等位電勢(shì)與霍爾輸出電勢(shì)的比率
11、霍爾寄生直流電勢(shì)
在外加磁場(chǎng)為零、杰斯曼霍爾電位計(jì)用交流激勵(lì)時(shí)，霍爾電極輸出除了交流不等位電勢(shì)外，還有一直流電勢(shì)，稱寄生直流電勢(shì)。
12、霍爾不等位電勢(shì)
在沒有外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，不等位電勢(shì)的相對(duì)變化率。
13、霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)
在外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下，環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，不等位電勢(shì)的相對(duì)變化率。它同時(shí)也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。無刷電機(jī)霍爾傳感器AH44E，開關(guān)型霍爾集成元件，用于無刷電機(jī)的位置傳感器。
