霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
(2).霍尔电压,其中为比例系数,称为霍尔系数,其大小与薄片的材料有关。
(3).霍尔元件的工作原理
霍尔元件是利用霍尔效应来设计的。一个矩形半导体薄片,在其前、后、左、右分别引出一个电极,如图所示,沿方向通入电流,,垂直于薄片加匀强磁场,则在间会出现电势差,设薄片厚度为,方向长度为,MN方向长度为,薄片中的带电粒子受到磁场力发生偏转,使侧电势高于侧,造成半导体内部出现电场。带电粒子同时受到磁场力和电场力作用,当磁场力与电场力平衡时,间电势差达到恒定,此时有
。
根据电流的微观解释
,
整理后得
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令,因为为材料单位体积内的带电粒子个数,为单个带电粒子的电荷量,它们均为常数,所以
。
与成正比,这就是霍尔元件能把磁学量转换成电学量的原因。
要点五、力传感器
1.应变式力传感器
(1)组成:由金属梁和应变片组成。