1、第8章 霍尔元件,本章知识点（技能点）： 1霍尔元件的工作原理 2霍尔元件的温度特性及补偿方法 3霍尔元件的零位误差及补偿方法 4霍尔元件在测量磁场中的应用 5霍尔元件在测量电流中的应用 6霍尔元件在磁电隔离耦合中的应用,先导案例：,8.1 霍尔元件的工作原理 霍尔元件是利用霍尔效应制成的磁敏元件。霍耳效应原理如图8-2（a）所示，金属或半导体薄片两端通以电流，并将其置于垂直于薄片方向的磁场中，磁感应强度为B，那么，在垂直于电流和磁场的方向上将产生霍尔电动势（也称为霍尔电压），这种现象就是霍尔效应，金属或半导体薄片就称为霍尔元件。,霍尔式传感器可用于以下参数的测量： （1）当维持激励电流不变，
2、磁感应强度发生改变时，霍尔元件的输出电压将正比于磁感应强度。因此，凡是能够转换为磁感应强度变化的参量都可以进行测量。比如可构成磁场强度计、霍尔转速计、角位移测量仪、霍尔式角编码器以及基于测量微小位移的霍尔式加速度计、微压力计等。 （2）当磁感应强度不变，激励电流发生改变时，霍尔元件的输出电压将正比于激励电流。因此，凡是能够转换为电流变化的参量均可以进行测量，比如可制成过电流装置。 （3）当两个参数和都为变量时，传感器输出电压正比于激励电流和磁感应强度的乘积。据此可以制成模拟乘法器，功率计等。,8.2 霍尔元件温度补偿及零位误差,8.2.1 霍尔元件的温度特性及补偿 霍尔元件的温度特性就是指霍尔
3、元件的内阻及输出与温度的变化呈现一定的关系。霍尔元件在使用时需要考虑工作时的温升，适当降低工作温度。霍尔元件的温度补偿大致有四种方法，分别是恒流源补偿、输出回路负载补偿、输入回路串联电阻补偿和利用热敏电阻及电阻丝补偿。 8.2.2 霍尔元件的零位误差 霍尔元件在不加控制电流或不加磁场时出现的电势称为零位误差。主要有不等位电势、寄生直流电势、感应零电势和自激场零电势。,8.3 霍尔元件的应用,8.3.1 磁场强度计将霍尔器件做成各种形式的探头，放在被测磁场中，并使磁力线和器件表面垂直，通以激励电流，测量输出电压就可以换算出被测磁场的磁感应强度的大小。 将霍尔器件做成各种形式的探头，放在被测磁场中
4、，并使磁力线和器件表面垂直，通以激励电流，测量输出电压就可以换算出被测磁场的磁感应强度的大小。,8.3.2 无损探伤霍尔元件置于线材的上方，当线材内部有缺陷时，霍尔元件的输出电压会发生变化，将电压变化曲线显示并记录下来，事后便可由这些数据判定出缺陷的大小和位置,8.3.3 霍尔位移传感器,8.3.4 霍尔式压力传感器 弹簧片感受压力，使得固定在弹簧片上霍尔元件产生位移，并随着弹性元件在具有均匀梯度的磁场中移动，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变霍尔电势的大小，完成将压力变换为电量的任务。 8.3.5 霍尔式电流传感器 当通电导体中有电流流过时，就会产生磁场，霍尔器件通电后，便会在这个磁场的作用下产生霍尔电势输出，由此霍尔电势的大小便可得到通电导体中电流的大小。,
