什么是霍爾傳感器

霍爾傳感器是一種能實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的傳感器，用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化。霍爾傳感器具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高，耐震動(dòng)，不怕灰塵、油污及鹽霧等的污染或腐蝕。霍爾開關(guān)器件具有無(wú)觸點(diǎn)、輸出波形清晰、無(wú)抖動(dòng)、位置重復(fù)精度高等優(yōu)點(diǎn)。

霍爾傳感器以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ)。霍爾效應(yīng)是半導(dǎo)體自由電荷受磁場(chǎng)洛侖磁力作用而產(chǎn)生，它是由美國(guó)物理學(xué)家霍爾(Edwin H. Hall)在1879年發(fā)現(xiàn)的。霍爾開關(guān)電路又稱霍爾數(shù)字電路，由穩(wěn)壓器、霍爾片、差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成。根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的不同，霍爾傳感器可分為霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件，其中霍爾線性器件輸出的是模擬量，霍爾開關(guān)器輸出的是數(shù)字量，即脈沖信號(hào)。

1986年，Sugiyama等采用了GaAs/AlGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)制作霍爾元件，其電流相關(guān)靈敏度達(dá)到1000V/A*T,但是靈敏度的穩(wěn)定性差。而采用了超晶格結(jié)構(gòu)的霍爾器件克服了這一缺陷。在之后的技術(shù)發(fā)展中，霍爾器件具有高靈敏度、低不等位電勢(shì)和很高的溫度穩(wěn)定性，有些霍爾器件還具有很高的信噪比。

由于霍爾元件具有在靜止?fàn)顟B(tài)下感受磁場(chǎng)的能力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形小體輕，頻帶寬(可從直流到微波)，動(dòng)態(tài)特性好、動(dòng)態(tài)范圍大，壽命長(zhǎng)和可進(jìn)行非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，故在檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理等方面得到日益廣泛應(yīng)用。霍爾傳感器在未來(lái)發(fā)展中的趨勢(shì)將是高靈敏度、高精度和高穩(wěn)定度，它將在微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上更加飛速的發(fā)展。