第八章 躐敏传感馨 电子信息及电气工程系
第八章 磁敏传感器 电子信息及电气工程系
8-1攏述 定义 磁敏传感器是基于磁电转换原理的传感器 1856年发现磁阻效应,1879年发现霍尔效应 60年代初开始应用。 二、分类 体型:霍尔传感器,磁敏电阻 结型:磁敏二极管,磁敏晶体管
8-1 概述 一、定义 磁敏传感器是基于磁电转换原理的传感器。 1856年发现磁阻效应， 1879年发现霍尔效应 60年代初开始应用。 二、分类 体型：霍尔传感器，磁敏电阻 结型：磁敏二极管，磁敏晶体管
8-2霍尔传器 B 霍尔效应 在金属或半导体薄 FE 片的两端通过控制 UH 电流玚并在薄片的 垂直方向施加磁感 应强度为B垂直于电流和磁场方向上 将产生电动势L1(霍尔电压)
8-2 霍尔传感器 一、霍尔效应 在金属或半导体薄 片的两端通过控制 电流I,并在薄片的 垂直方向施加磁感 应强度为B的磁场, + + + + + + + + + I UH B FL FE v 那么,在垂直于电流和磁场方向上 将产生电动势UH（霍尔电压）
霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中 洛伦兹力作用的结果:Um=KmB 溶伦兹力:F=pvB电荷聚集,UH产生 静场产生反力:F=eEu=2Cmbb为霍尔元件 平衡时:F=FE,-EB=-已Ub的宽度 UH= bvB d为霍尔元件的厚度 I为控制电流:IdQt=bdvn(-e) bv=l/d n(-el 则:Um=IB/|dn(-e) n为单位体积内自由电子数 歌R=1/n(-e) 霍尔常数,由半导体材料决定 则:Um=RHIB/d 歌KH=RH/d则:Um=KHIB
d为霍尔元件的厚度 洛伦兹力：FL=- ev B 电荷聚集， UH产生 静电场产生反力： FE=- e EU = - e UH /b 平衡时： FL= FE ， - ev B= - e UH /b UH= bvB I 为控制电流： I= dQ/ dt = b d v n( - e) b v = I / [d n( - e)] 则： UH= I B / [d n( - e)] 取 RH= 1 / [n( - e)] 霍尔常数, 由半导体材料决定 则： UH= RH I B/ d 取 KH= RH / d 则： UH= KH I B 霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中 洛伦兹力作用的结果： UH=KHIB b为霍尔元件 的宽度 n为单位体积内自由电子数
UH= KHIB 霍尔电势的大小正比于控制电流I 和磁感应强度B的乘积。K称为霍尔元 件的灵敏度,它是表征在单位磁感应强 度和单位控制电流时输出霍尔电压大小 的重要参数 当控制电流方向或磁场方向改变时 输出电动势方向也将改变
UH = KH I B 霍尔电势的大小正比于控制电流I 和磁感应强度B的乘积。KH称为霍尔元 件的灵敏度，它是表征在单位磁感应强 度和单位控制电流时输出霍尔电压大小 的重要参数 当控制电流方向或磁场方向改变时， 输出电动势方向也将改变