1、霍尔元件的工作原理及结构如图 1 所示 块高为 1、宽为 5、厚为 6 的半导体。存外加磁场 B 作用下，当商电流 J 流过时运动屯子受洛伦兹力的作用而偏向一侧，使该侧形成电子的积累，与它对义的侧面由于电了浓度下降。出现了正电荷。这样，在两侧面间就形成了 个电场。运动电子在受洛伦兹力的同时，又受电场力的作用最后当这两力作用相等时，电子的积累达到动态平衡，这时两侧之间建立电场，称霍尔电场民，相应的电压称霍尔电压uEI。上述这种现象称霍尔效应。经分析推导得霍尔电压式中 M 半导体单位体积中的载流子数；一电子电量；K M程尔元件灵饭度，J(M 一 1MrJ。二、霍尔元件的材料及结构特点根报雀尔效应原
2、理做成的器件贴片钽电容叫做程尔元件。霍尔元件 般采用具有 N型的锗、锑化钥和砷化钢等十导体单品材料制成。锑化铜元件的输出较大促受温度的影响也较大。铬元件的输小虽小，但它的温度性能和线性度却比较好。砷化姻元件的输出信号没有锑化姻元件大，但是受温度的影响印比锑化姻的要小，而且线性度也较好。因此，以砷化钡为霍尔元件的材料得到曾遏放用。霍尔元件结构很简单、是种半导体凹端薄片，它由霍尔片、引线和壳体组成。霍尔片的相对两侧对称地焊上两对电极引出线，如图 102(a)所示。其小，一对(altj端) 称为激励电流端 25 外一对 (c、J 端)称为霍尔电势输出端，引线焊接处要求接触电阻小，而量呈现纯电阻件质(
3、欧姆接触) 。霍尔片 般用非磁件金届、陶瓷或环氧树脂封装。(一 )输入电阻 R，霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值，队儿欧到几百欧，视不问型号的元件而定。温度升高，输入电钽电容阻变小，从而使输入电流变大，最终引起猩尔屯势变化。为广减少这种影响，最好采用恒流源作为激励源。(二)输出电阻只。两个留尔屯势输出端之间的电阻称为输出电阻，它的数值与输入电阻属同一数量级，它也随温度改变而改变。选择适当的负载电阻 RL 与之匹配，uJ 以使出温度引起霍尔电势的漂移减至最小。(三)最大激励电流 JM由于霍尔电势随激励电流增大而沼大，故在应用中总希望选用较大的激励电流，但激励电流增大霍尔元件的
4、功耗增大，元件的温度升高，从而引起霍尔电势的温漂增大，因此每种型号的元件均规定丁相应的最大激励电流，它的数值为几毫安至几百毫安。(曰)R 敏曰 xHf(MZH(JB)，它的数值约为 10 n、V(1nA I )。(五最大磁感应强废 Bm磁感应强度为 BMDf，霍尔吧势的非线性误差将明显增大(六)不等位电努在额定激励电流卜，当斯麦迪电子外加磁场为零时，霍尔输出端之间的开路电压称为不等位电势，这是由于 d 个电极的几何尺寸不对称引起的，使用时多采用电桥法来补偿不等位电势引起的误差。(七霍尔电势温度系数在定磁场强度和激励电流的作用下，温度每变化 1Yj 时霍尔电势变化的日分数称为霍尔电势温度系数，它与霍尔元件的材料有关。cjmc%ddz
