漲知識！一分鐘帶你了解霍爾效應(yīng) 

霍爾效應(yīng)原理是以物理學(xué)家埃德溫霍爾命名的。1879年，他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流沿一個方向流動時，當(dāng)引入垂直于磁場的導(dǎo)體或半導(dǎo)體時，可以在電流路徑的直角上測量電壓。

霍爾電壓可由V Hall=OB計(jì)算，其中：

V Hali=電動勢(伏特)

O=靈敏度(Volts/Gauss)

B=高斯中的應(yīng)用場

I=偏置電流

這一發(fā)現(xiàn)最初用于化學(xué)樣品的分類。

20世紀(jì)50年代，砷化銦半導(dǎo)體化合物的發(fā)展導(dǎo)致了第一種有用的霍爾效應(yīng)磁性儀器。霍爾效應(yīng)傳感器允許測量需要傳感器運(yùn)動的直流或靜態(tài)磁場。

在60年代，硅半導(dǎo)體的普及導(dǎo)致了霍爾元件和集成放大器的第一次組合。這導(dǎo)致了現(xiàn)在經(jīng)典的數(shù)字輸出霍爾開關(guān)。

霍爾換能器技術(shù)的不斷發(fā)展，見證了從單元器件到雙正交排列元件的發(fā)展。這樣做是為了盡量減少霍爾電壓端子的偏移。接下來的進(jìn)展帶來了四元換能器的二次型。這些單元采用四元正交排列在一個橋的結(jié)構(gòu)。所有這些硅傳感器都是由雙極結(jié)半導(dǎo)體工藝制成的。

切換到CMOS工藝允許對電路的放大器部分實(shí)現(xiàn)斬波穩(wěn)定。這有助于通過減少運(yùn)算放大器的輸入偏移誤差來減少錯誤。非斬波穩(wěn)定電路中的所有誤差都會導(dǎo)致數(shù)字或偏置開關(guān)點(diǎn)的誤差和線性輸出傳感器的增益誤差。當(dāng)前一代CMOS霍爾傳感器還包括一種通過霍爾元件主動切換電流方向的方案。

該方案消除了半導(dǎo)體霍爾元件典型的偏置誤差.它還積極補(bǔ)償溫度和應(yīng)變引起的偏移誤差。

有源板開關(guān)和斬波穩(wěn)定器的整體效應(yīng)使開關(guān)點(diǎn)漂移或增益和偏置誤差提高了一個數(shù)量級。

它是怎么工作的？

如上圖所示，在磁場存在的情況下，霍爾IC開關(guān)是關(guān)閉的，沒有磁場。

地球的磁場不會操作霍爾IC開關(guān)，但是普通的冰箱磁鐵將提供足夠的強(qiáng)度來驅(qū)動傳感器。

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