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场),从而使载流子又受到一个与洛伦兹力B反向的电场力E.直到E与相等时,载流 子不再发生偏转,在a、b间形成了一个稳定的霍耳电场.这时,两横向端面a、b间的霍 耳电压就达到一个稳定数值UH.端面a、b间霍耳电压的符号与载流子电荷的正负有关.因 此,通过测量霍耳电压的正负,即可判断半导体材料的导电类型. 实验表明,在外磁场不太强时,霍耳电压U阳与工作电流I和磁感应强度B成正比,与 薄片厚度d成反比,即 UH=RH· B=Ka.I.B (1) d 式中比例系数R:和K:=(R:d)分别称为霍耳系数和霍耳元件的灵敏度.用霍耳效应测 量磁场是在霍耳元件的灵敏度K:和工作电流I己知的条件下,通过测量霍耳电压UH,再 由公式(1)求出磁感应强度B. 2.集成霍耳传感器 SS495A型集成霍耳传感器(线性测量范围0一67mT,灵敏度31.25VT)由霍耳元 件,放大器和薄膜电阻剩余电压补偿器组成(图2).测量时输出信号大,不必考虑剩余电 压的影响.工作电压Us=5V,在磁感应强度为零时,输出电压为U。≈2.5V伏.它的输出 电压U与磁感应强度B的关系如图3所示.该关系可以用下式表示 B=(U-U。)/K (2) 式中U为集成霍耳传感器输出电压,K为该传感器的灵敏度 Vs(+) Vout 4.5v Output (0) 2.5Y Hall 0.5y V-(-) -64 -32 0 32 64 mT 图2SS495A型集成霍耳传感器 图3输出电压与磁感应强度的关系图 3.螺线管内磁场分布 单层通电螺线管内磁感应强度沿螺线管中轴线的分布可由下式计算: (L+2x) (L-2x) =[2p++2+2p+-2严 (3) =C(x)IM 3434 场),从而使载流子又受到一个与洛伦兹力 fB反向的电场力 fE.直到 fE与 fB相等时,载流 子不再发生偏转,在 a、b 间形成了一个稳定的霍耳电场.这时,两横向端面 a、b 间的霍 耳电压就达到一个稳定数值 UH.端面 a、b 间霍耳电压的符号与载流子电荷的正负有关.因 此,通过测量霍耳电压的正负,即可判断半导体材料的导电类型. 实验表明,在外磁场不太强时,霍耳电压 UH与工作电流 I 和磁感应强度 B 成正比,与 薄片厚度 d 成反比,即 K I B d I B U H RH H = × × × = × (1) 式中比例系数 RH和 KH =(RH /d )分别称为霍耳系数和霍耳元件的灵敏度.用霍耳效应测 量磁场是在霍耳元件的灵敏度 KH和工作电流 I 已知的条件下,通过测量霍耳电压 UH,再 由公式(1)求出磁感应强度 B. 2.集成霍耳传感器 SS495A 型集成霍耳传感器(线性测量范围 0 — 67 mT,灵敏度 31.25 V /T)由霍耳元 件,放大器和薄膜电阻剩余电压补偿器组成(图 2).测量时输出信号大,不必考虑剩余电 压的影响.工作电压 US = 5 V,在磁感应强度为零时,输出电压为 Uo ≈ 2.5 V 伏.它的输出 电压 U 与磁感应强度 B 的关系如图 3 所示.该关系可以用下式表示 B = (U -Uo )/ K (2) 式中 U 为集成霍耳传感器输出电压,K 为该传感器的灵敏度. 3.螺线管内磁场分布 单层通电螺线管内磁感应强度沿螺线管中轴线的分布可由下式计算: [ ] ( ) [ ] ( ) M M C x I D L x L x D L x L x I L N B x ( ) 2 2 ( 2 ) 2 2 ( 2 ) ( ) 1 / 2 2 2 1 / 2 2 2 0 = ú ú û ù ê ê ë é + - - + + + + = m (3) 4.5V 2.5V 0.5V -64 -32 0 32 64 mT Vout > Output(O) Vs(+) V-(-) Hall Sensor CC 图 2 SS495A 型集成霍耳传感器 图 3 输出电压与磁感应强度的关系图
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