什么是霍尔光电开关效应和元件温度补偿方法-凯基特
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什么是霍尔光电开关效应和元件温度补偿方法
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　　1、置于磁场中的静止载导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载导体上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势，这种现象称为霍尔效应。该电动势称为霍尔电动势。
　　常用的霍尔元件材料有：锗、硅、砷化甸、锑化锢等半导体材料。
　　2、矩形霍尔元件由两对电极，各个相邻电极之间有4个电阻R1、R2、R3、R4，可以把霍尔元件视为一个四臂电阻电桥，不等位电动势就相当于电桥的初始不平衡输出电压。理想情况下，不等位电动势为零，即电桥平衡。若两个霍尔电极不在同一等位面上时，电桥不平衡，电动势不等于零，可采取电路补偿的方法消除不等位电动势。
　　3、为减小温度误差，可选择温度系数小的霍尔元件呀采取恒温措施，有效措施之一是采用恒流源供电，以减小元件内阻随温度变化而引起的控制电流的变化，但还不能完全解决霍尔电动势的稳定问题。霍尔元件的灵敏度随着温度的变化引起霍尔电动势的变化，并且大多数霍尔元件的温度系数是正值，它们的霍尔电动势随温度升高而增加。如果，与此同时让控制电流I相应地减小，能低消灵敏系数增加的影响。
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霍尔元件霍尔线性器件的精度高、线性度好；器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm 级）。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。&所谓效应，是指作用于载流金属、半导体中的时，产生横向电位差的。金属的霍尔效应是1879年被物理学家霍尔发现的。当通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
利用霍尔效应可以设计制成多种。差UH的基本关系为
UH=RHIB/d （18）
RH=1/nq（金属） （19）
式中 RH——：
n——单位内载流子或自由电子的个数
q——电子电量；
I——通过的电流；
B——垂直于I的磁感应强度；
d——导体的厚度。
对于半导体和铁磁金属，霍尔系数表达式与式（19）不同，此处从略。
由于通电周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一可以设计制成霍尔。其优点是不与被测发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测的功率，特别适合于大电流传感。
若把霍尔置于电场强度为E、为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I，元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度，则电磁场的
瞬时值P可由P=EH确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。
如果把霍尔元件集成的按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其。
霍尔元件应用的半导体。
霍尔元件 -
霍尔元件1、霍尔系数（又称霍尔常数）RH
在磁场不太强时，霍尔UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比，与霍尔片的厚度δ成反比，即UH =RH*I*B/δ，式中的RH称为霍尔系数，它表示霍尔效应的强弱。 另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与率μ的乘积。
2、霍尔灵敏度KH（又称霍尔乘积灵敏度）
霍尔灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片的厚度δ成反比，即KH=RH/δ，它通常可以表征霍尔常数。
3、霍尔额定激励电流当霍尔元件自身10℃时所流过的激励电流称为额定激励电流。
4、霍尔最大允许激励电流以霍尔元件允许最大温升为限制所对应的激励电流称为最大允许激励电流。
5、霍尔霍尔激励电极间的值称为输入电阻。
6、霍尔输出电阻霍尔输出电极间的电阻值称为输入电阻。
7、霍尔元件的在不施加磁场的条件下，环境温度每变化1℃时，电阻的相对变化率，用α表示，单位为%/℃。
8、霍尔不等位电势（又称霍尔偏移零点）
在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，在输出端空载测得的差称为不等位电势。
9、霍尔在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，在输出端空载测得的霍尔电势差称为霍尔输出电压。
10、霍尔输出比率霍尔不等位电势与霍尔输出电势的比率
11、霍尔寄生直流电势在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时，霍尔电极输出除了交流不等位电势外，还有一直流电势，称寄生直流电势。
12、霍尔不等位电势在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，环境温度每变化1℃时，不等位电势的相对变化率。
13、霍尔电势温度系数在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，环境温度每变化1℃时，不等位电势的相对变化率。它同时也是霍尔系数的温度系数。
14、热阻Rth霍尔元件工作时功耗每增加1W，霍尔元件升高的温度值称为它的热阻，它反映了元件散热的难易
单位为：摄氏度/w
无刷电机AH44E
开关型霍尔集成元件，用于无刷电机的位置传感器。
定义（有标记的一面朝向自己）：（左）电源正；（中）接地；（右）输出
体积(mm)：4.1*3.0*1.5
安装时注意减少应力与防静电
霍尔元件 -
按照霍尔元件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 。前者输出模拟量，后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。霍尔开关按照霍尔开关的感应方式可将它们分为：单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。&单极性霍尔开关的感应方式：磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S极，反面感应N极。
双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极N、S（正磁或负磁），所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。
全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。线性霍尔线性霍尔元件是一种模拟信号输出的磁传感器，输出电压随输入的磁力密度线性变化。
线性霍尔效应传感器 IC 的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。在静态（无磁场）时，从理论上讲，输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。相反，增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。
线性霍尔元件是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，一般应用于调速，测电压、电流、功率、厚度、线圈匝数等等。
霍尔元件 -
单极霍尔开关电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（MA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装形式典型应用HAL2024-203.518060-40-85TO-92S位置检测、转速检测HAL31344.5-241011020-40-150TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等HAL3144E3.8-304250230-40-85TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等HAL44E3.5-24580-16030-110-40-125SOT-23马达、无触点开关HAL1313.8-303.24540-40-125TO-92S霍尔接近开关传感器、转速探测HAL43A3.8-303.218050-40-150TO-92S速度和RPM传感器、转速计等HAL43F3.8-304.0200170-40-150TO-92S速度和RPM传感器、转速计等HAL583.5-242.5180137-40-150SOT-23马达、无触点开关HAL5433.5-245160110-40-150SOT-89B无触点开关、位置检测、转速计AH3144E4.5-241011020-40-85TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等AH3144L4.5-241011020-40-150TO-92S舞台灯光、车速仪表、空调电机等AH5434.5-241020030-40-150SOT-89无触点开关、位置检测、转速计双极锁存型霍尔电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（MA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装形式典型应用HAL41F3.8-304120120-40-150TO-92S直流无刷电机、转速检测HAL7322.5-242.518-18-40-150SOT-23高灵敏无触点开关、无刷电机HAL18812.4-242.530-30-40-150SOT-23高灵敏无触点开关、无刷电机HAL5133.5-30470-70-40-150SOT-89高灵敏无触点开关、无刷电机AH5124.5-241060-60-40-125TO-92高灵敏无触点开关、无刷电机全极性霍尔开关电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（MA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装形式典型应用HAL1492.5-3.51.14532-40-125TO-92S高灵敏无触点开关、无刷电机微功耗全极性霍尔开关电路型号工作电压VDD（V）工作电流IDD（MA）工作点Bop(GS)释放点Brp(GS)工作温度TA(℃)封装形式典型应用HAL13S2.4-5.50.0095525-40-85SOT-23低功耗数码产品 如：手机HAL1482.4-5.50.0054532-40-125TO-92S低功耗数码产品 如：电筒HAL148L1.8-3.50.0054532-40-125SOT-23玩具线性霍尔型号工作电压VDD（V）磁场范围GS输出电压VOT（V）灵敏度S mv/G工作温度TA(℃)封装形式典型应用HAL95A4.5-10.5+/-6700.5-4.53.125-40-150TO-92S角度探测 如：汽车油门HAL49E3.0-6.5+/-1000.8-4.251.4-40-100TO-92S角度测量 如：电动车转把
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