霍尔效应的原理及其应文档编制序号：[KKIDT-]【关键词】霍尔效应；实际应用；检测；新进展尔效应已有100多年的发展史，在此期间物理实验霍尔效应，对霍尔效应的研究，科学家们从没有停止过。霍尔效应是霍普斯金学院研究生霍尔1879别于传统的电磁效应。当电压通过导体且外加磁场方向与电压方向垂直时，在与磁场和电压均垂直的方向上便会形成一附加电场，是，导体的两端便会形成电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差通常也被叫做霍尔电势差。霍尔效应原理—个由半导体材料制成的霍尔器件薄片，设其长、宽、厚分别为l,b,d。将其置于如图1所示的垂直磁两个侧面方向通以电控制下、霍尔电极开路时，形成霍尔电霍尔效应的原理及其应用蒲紫13级生物医学工程【摘要】从霍尔效应的发觉开始，系统阐释了霍尔效应的原理、可检测的数学量，并介绍了目前霍尔效应在实际中的应用，同时介绍了霍尔效应的新进展。流，大小为I。因为洛伦兹力Fm的作用使电子运动轨迹发生偏转，导致电子在霍尔器件薄片的1侧集聚过量的负电荷，2侧集聚过量的正电荷。因而在薄片内部形成了由2指向1侧的电场EH,同时电子还遭到与洛伦兹力反向的电场力FH集便达到动态平衡。
这时，在霍尔器件薄两边之间将会形成稳定的电流UH。假如半导体中电流I是均匀且稳定IB式中：RH为霍尔系数，KH称为霍尔件灵敏度。它表示霍尔器件在单位磁感应硬度作用和单位工作电压势的大小，其单位为(伏特/安培•特斯KH除了与霍尔器件的材料热学性质有关,也与其几何规格有关•对于一个确定的霍尔器件,KH是一个常数。[31检测偏差及清除方式不等位电势和热能流造成的不等位电势通过霍尔效应检测化学量，主要是通过检测霍尔电势差所达到。在霍尔效应形成的同时,会形成系统偏差，其主要来源为伴随霍尔效应形成的各类其他效应，它们对检测的确切度影响很大。因而,系统偏差理成了霍尔效应检测中的一个重要问题。热能流实质是自旋的热扩散运动。这些扩散运动是定向的•故热能流是一种热扩散电压。因而有热能流通过霍尔器件时与电压一样，也会形成不等位电势。通过霍尔片的电压方向的改变时，测得电流发生变化。电压在某个方向测得电流总比其反向时的电流大。这是由于测出的不等位电势实质上是电压和热能流造成的两种不等位电势的迭加。随着电压方向的改变，所测得的不等位电势的值会不同，而且总是电压在某个方向时测得的电流小于其反向时测得的电流。系统偏差的处理方式直流检测中系统偏差的处理在直流检测中•要清除各类伴随效应带来的系统偏差，则依照各类效应所形成的电势的方向特征，分别改变电压和磁场的方向，测出各组电压及磁场的方向所对应的电流值VI、V2、V3和V4,之后求取平均VH=(V1+V2+V3+V4)/4交流法检测中系统i吴差的处理使用交流电时霍尔电流是交变电流,要用交流毫伏表或交流电位差计检测。
而能斯托电流和热能流造成的不等位电流是直流电流•故不会影响检测结果。但不等位电流V0仍有影响。处理方检测正反电压方向电流，取平均载流线圈是焊工设备以及机械加工这样可以去除不等位电流V0的影响,因而精确地获得霍尔电流。霍尔效应可检测的电量其中霍尔器件以它容积小、结构简度高、线性度好、成本低等优点在科学实验和工程技术中得到了广泛的应用。"通过对电流的检测，可间接对磁场、电流、负载功率等非电流量进行检测，制成磁场计等检测工具。4•霍尔效应的实际应用霍尔效应应用广泛，其在周围环境磁场的检测、杨氏挠度的检测、地下变型检测仪器系统，甚至是在核电站均有应用。"卩1在电子检测领域，借助霍尔效应制成的检测元件更是不胜枚举。霍尔钳形电压表中必不可少的装置，它也是科学研究和工程问题中最常用的一种磁极用环型导磁材料作成铁芯•套在被测电压流过的导线上，如图2所示.电压感生的磁场集聚在铁芯中•在铁芯上开一个与霍尔器件长度相等的气隙，并将线型霍尔器件紧紧地夹在气隙中间，霍尔集成电路就输KHIB二KIIO.式中I为工作电压,10电压表,可以检测高达2000的电压•电压波形可以是的正弦波和钳工技术较难检测的高频窄脉冲，高端可以是直流电•因为检测回路与主回路隔离•具有检测精确度高，不需切断电路电压，帧率低等优点.磁场计将用霍尔器件制成的探头放在待测磁场中•并输入一定的工作电压I，则有霍尔电势uH=KHIB输出。
通过对电压和电流的检测，即可得到磁场硬度。其装置如下：具体的操作步骤为：将筒放在一圆心处挖去一合适大小面积的量角器中，标出霍尔片法线方向在量角器上对应的角度。电压Is(大于10mA)。令其法线在水平面内转动一周，观察霍尔电流的变化。度值即为该点磁场的大小;记下量角器上霍尔片的法线方向对应的角度•即为该点磁场的方向。若果在某点垂直方向下将霍尔片法线转动一周，即可测得三维空间各点磁场的大小及方向。对弱磁场进行检查时，可以采用高磁的磁性材料集中铁损(集束器)来提高磁场硬度以便捷检测•因霍尔器件规格极小，可进行多点检查,由计算机进行数据处理，得到磁场的分布状态,检测精度可从1%小结霍尔效应的发觉无疑为电子检测方拓了新的领域。其在各行各业对不同化学量的检测的应用也数不胜数。按照霍尔效应制成的各种仪表也在各个检测领域得到广泛使用。但对霍尔效应检测的系统i偏差。基于霍尔效应的各种仪表还需投入更多研究。大小及方向。参考文献:刘战存,郑余梅•霍尔效应的发觉卩]•学院数学,2007,26(11)彭子龙，张艺耀，李一楠，等•基于霍尔效应弱磁场检测装置的研发与应用[J].现代电子技术,2016,39(7):156.江铭波，阎旭东,徐国旺•霍尔效应及霍尔器件在数学量检测中的应用[J1.四川工业学院学报,2011,26(2):143强•赵保利•霍尔效应检测中的系统i吴差及其处理卩1•宁夏农业学院刘雪梅•霍尔效应理论发展过程的研究[J]•长沙文理大学学报(自然科学版),2011,.李哲旳，李青，王燕杰•基于霍尔效应的地下变型检测仪器系统[J].2016,4张铭杨，邵明辉物理实验霍尔效应，王德利，魏显起•基于霍尔效应的杨氏挠度检测实验改进[J].德州大学学报,2013,30(5)王玉清，张博•用霍尔效应实验仪检测周围环境磁场的探究[J]•榆林学院学报(自然科学版),2011,30(6)[10]李小泉，徐广学.基于霍尔效应的怠速传感在核电站的应用[J].电子技术与软件工程.24[11]潘启军，马伟明，赵治华，等•磁场检测方式的发展及应用[J]•钳工[12]姜志鹏，赵伟，屈凯峰•磁场检测技术的发展及其应用[J]•电测与仪表，200&4515[13]吴魏霞，杨少波，张明长•一种霍尔效应检测磁场的设计方式[J]•学院化学实验，2010,23