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高中霍尔传感器的一个公式的求证过程

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-05-28
霍尔传感器灵敏度计算公式中的参数值有哪些?值分别是多少?

参数值:应变式的拉力传感器在直接电压激励条件下,输出的信号是mv级的电压信号。这个应变片的电阻变化通过惠斯通全桥电路的放大输出信号。原则上,这个信号在特定的条件下(固定的传感器灵敏度S固定、固定的供电电压)与受到的有效拉力成正比。
值:线性型霍尔元件中,从原理上看,由VH=KHIB变为VH=KHB,单位变为mV/G,此时灵敏度一般在1~5mV/G 左右。
简单一点,传感器原始输出是mV/V信号。就是测电阻输出。量程10KG的传感器,受到5KG力时候,就是输出10MV/V,传感器空载的时候是0MV/V,这个MV是传感器的输出信号,V的传感器的激励电压。
传感器空载的时候会有一点漂移大概是0.02MV/V。最标准是的0.0000MV/V ,满量程最标准的,2.0000MV/V,也会有点漂移。

扩展资料:
最常用的霍尔元件材料是锗(Ge)、硅(Si)、锑化铟(ISb)、砷化铟(lnAs)和不同比例亚砷酸铟和磷酸铟组成的ln型固熔体等半导体材料。
值得一提的是,20世纪80年代末出现了一种新型霍尔元件——超晶格结构(砷化铝/砷化镓)的霍尔器件,它可以用来测10-T的微磁场。可以说,超晶格霍尔元件是霍尔元件的一个质的飞跃。
若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为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和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值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开关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脉冲信号。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,则可以确定其运动速度。
参考资料来源:百度百科-霍尔元件

百度文库

霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁场强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。

霍尔材料中电流在加磁场在情况下会产生霍尔电压,对在场运动的载流子分析知,当场稳当后,载流子受的电场力等于洛伦兹力,则
qE=qvB
U/b=vB
U=Bvb (b为材料宽度,不是厚度)
其中v是电流中的载流子的速度,由电流的微观表达式有:I=nqvS
n电子数密度,q电子电量,S为材料截面积,大小为bd
所以U=Bb*I/nqbd=BI/nqd
记K=1/nq
U=KBI/d
证毕


15779608272霍尔效应公式推导
湛魏砌答:推导过程:方便起见,假设导体为一个长方体,长度分别为a、b、d,磁场垂直ab平面。电流经过ad,电流I = nqv(ad),n为电荷密度。设霍尔电压为VH,导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁感应强度为B。洛伦兹力 F=qE+qvB/c(Gauss 单位制)电荷在横向受力为零时不再发生横向偏转,结果电流在磁...

15779608272霍尔元件公式推导过程霍尔元件公式
湛魏砌答:关于霍尔元件公式推导过程,霍尔元件公式这个很多人还不知道,今天来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!1、霍尔元件是利用霍尔效应测量磁感应强度的的磁传感器。2、原理:带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动。3、设金属导体长a、宽b、高c 通入自左向右的电流I I=neSv...

15779608272霍尔电压公式是怎样推导的?
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15779608272霍尔元件公式U=IB/nqd怎么推导来的
湛魏砌答:载流子在洛伦兹力作用下侧移,两个侧面出现电势差载流子受到的电场力为 F=qU(H)/a当达到稳定状态时,洛伦兹力与电场力平衡,即qvB=qU(H)/a ② 由①②式得 U(H)=IB/(nqd)③ 式中的nq与导体的材料有关,对于确定的导体,nq是常数。令 k=1/(nq) 则上式可写为 U(H)=kIB/d。

15779608272霍尔传感器灵敏度怎么算
湛魏砌答:该计算公式为S等于V除以H。霍尔传感器灵敏度计算公式S表示灵敏度,V表示霍尔元件输出的电压值,H表示磁场的强度。霍尔传感器灵敏度是指霍尔元件在单位磁场强度下,输出电压与输入电流之比。在磁场测量中,灵敏度越高,传感器对磁场的响应越敏感,可以提高测量精度。在选择霍尔传感器时,需要根据实际应用需求...

15779608272霍尔效应中的霍尔系数具体怎么求?
湛魏砌答:若控制电流I为常数,磁感应强度B与被测电流成反比,就可以做成霍尔电流传感器;若固定I为常数,B与被测电压成正比,又可制成霍尔电压传感器。大量的研究揭示:参加材料导电过程的不仅有带负电的电子,还有带正电的空穴。霍尔效应的本质是:固体材料中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用...

15779608272闭环霍尔传感器测电流公式
湛魏砌答:闭环霍尔传感器测电流公式 : 从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。边主回路有一被测电流I1,将产生磁通Φ1,被副边补偿线圈通过的电流I2所...

15779608272霍尔效应实验报告
湛魏砌答:注意事项等。1、目的与要求:(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;(2) 观察磁电效应现象;(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。2、仪器与装置:霍尔效应实验仪;3、原理:根据霍尔效应,测量磁感应强度原理,利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维(上下方向)磁分布。

15779608272霍尔传感器灵敏度的计算公式?
湛魏砌答:U为霍尔电压,单位mV,d为霍尔元件厚度,单位为μm,I为工作电流,单位为mA,B为磁场强度,单位为T 载流子浓度n=1/|Rh| 迁移率=Kh*(L/l)*(I/U )L为霍尔元件长度,U为工作电压,I为工作电流。Kh为霍尔元件灵敏度,Kh=U/IB, U为霍尔电压,I为工作电流,B为磁场强度 ...

15779608272霍尔传感器
湛魏砌答:霍尔效应的原理可用下述公式概括:E=KBIcosθ。上式中:E为霍尔效应电压 K为霍尔器件的灵敏度,是常数 I是霍尔器件的工作电流 B是外部磁场的磁感应强度 θ为I与B的垂直角度的偏差 显然,I、B、θ三个物理量中,固定任意两个,剩下一个就是被测量。因此,霍尔传感器可以直接用于测量电流、磁感应强度...


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