霍爾效應自動供水裝置

❶ 霍爾感測器的工作原理是什麼

一、霍爾感測器原理- -霍爾效應

霍爾效應的電路示意圖如下圖所示，霍爾效應指的是：若在半導體薄片兩端通以控制電流I，並在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的均勻磁場，則在電流I和磁場B的垂直方向上將會產生電勢差UH，UH=k*IB/d，其中k指的是霍爾系數，與半導體的大小及材料等因素有關，d指的是半導體薄片的厚度，我們將產生的電勢差UH稱為霍爾電壓，將這種現象稱之為霍爾效應。

二、霍爾感測器原理- -霍爾元件

隨著霍爾效應的發現，人們逐步將半導體材料製成的元件稱為霍爾元件，由於霍爾元件結構簡單、敏感度高、頻響范圍寬、輸出電壓變化大、體積小、壽命長等諸多優點，在檢測測量、自動化裝置、計算機及信息技術等各領域中都有著廣泛的應用。

三、霍爾感測器原理- -霍爾感測器

霍爾感測器是利用霍爾效應、使用霍爾元件製作出的一種磁場感測器，該感測器除霍爾元件外，一般還包括放大器電路、溫度補償電路、穩壓電源電路等電路模塊，現已廣泛用於半導體材料的導電類型、載流子濃度、載流子遷移率等參數的檢測。網頁鏈接

四、霍爾感測器原理- -應用

以上對於霍爾效應、霍爾元件、霍爾感測器的講解都較為抽象，下面我們結合現實生活來對霍爾感測器的應用進行說明。現在部分小夥伴使用的是一個叫做「小米」的手機，相信廣大網友即使沒用過也聽說過吧，就在小米4的發布會上，還同時發布了一個智能翻蓋保護套。這款保護套的特殊之處就是當你閉合保護套時，小米4自動進入休眠狀態;而當你翻開保護套時，小米4自動進入使用狀態，無需點任何按鈕就可完成手機的喚醒——回歸正題，此處手機對於保護套閉合或者翻開的感應就是通過霍爾感測器來完成的(此處有掌聲。。。)。

❷ 霍爾效應實驗報告

霍爾效應實驗報告包含：實驗目的、實驗儀器設備、實驗的基本構思和原版理、實驗數據記權錄及處理、實驗結論、注意事項等。

1、目的與要求：

（1）了解霍爾效應測量磁場的原理和方法；

（2） 觀察磁電效應現象；

（3） 學會用霍爾元件測量磁場及元件參數的基本方法。

2、儀器與裝置：霍爾效應實驗儀；

3、原理：根據霍爾效應，測量磁感應強度原理，利用提供的儀器測試所給模型測量面上的一維（上下方向）磁分布。

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內容及步驟：

1、儀器調整：

（1）按圖連接、檢查線路，並調節樣品支架，使霍爾片位於磁場中間；

（2）逆時針將、調節旋鈕旋至最小；

（3）分別將輸出、輸出接至實驗儀中、換向開關；

（4）用導線將、輸入短接，通過調零旋鈕將、顯示調零；

（5）選擇、向上關閉為、的正方向。

2、 測量內容：

（1）測繪曲線：保持不變，按要求調節，分別測出不同下的四個值，將數據記錄在表格中；

（2）測繪曲線：保持不變，測出不同下四個值；

（3）測VAC：取，在零磁場下（）測，則VAC=10；

（4）確定樣品導電類型：選、為正向，根據所測得的的符號,判斷樣品的導電類型。

❸ 什麼是霍爾效應

霍爾效應是電磁效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾（E.H.Hall，1855—1938）於1879年在研究金屬的導電機制時發現的。

當電流垂直於外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場，從而在半導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應使用左手定則判斷。

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1、霍爾效應的應用：

霍爾效應在應用技術中特別重要。根據霍爾效應做成的霍爾器件，就是以磁場為工作媒體，將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出，使之具備感測和開關的功能。

2、整數量子霍爾效應：

量子化電導e的平方比h被觀測到，為彈道輸運（ballistic transport）這一重要概念提供了實驗支持。

3、分數量子霍爾效應：

勞夫林與J·K·珍解釋了它的起源。兩人的工作揭示了渦旋（vortex）和准粒子（quasi-particle）在凝聚態物理學中的重要性。

生物電磁效應的應用：

利用生物電磁效應，可以研究新的疾病診斷方法。如各種人體磁圖（心磁圖、腦磁圖、肺磁圖等）能提供人體的生理和病理狀態的信息，通過異常和正常的磁圖比較，可作為診斷疾病的有效手段。

利用生物電磁效應，也可以豐富新的治療方法。如電工研究所研製的誘發電位儀、微波治療儀以及各種磁療裝置等。這一部分研究內容可以有力促進新型醫療設備的開發和研製工作。

隨著各國政府對生命健康和環境保護的日益重視，生命科學、生物技術和環境科學等研究領域得到蓬勃發展。與此同時，生物電磁效應的研究也越來越受到重視。集中中國科學院的整體優勢，開展生物電磁效應的研究已迫在眉睫。

中國科學院電工研究所在生物電磁效應的基礎研究方面已開展了多項工作，並且研製出多種利用生物電磁效應原理的醫療設備。同時，電工研究所還具有各種先進的電磁場檢測裝置和各種磁體。

目前有各種永磁磁體近十台，場值從40mT到1800mT，尺寸大小各異；有常導磁體多台；特別是超導電工開放實驗室有多台超導磁體，磁場最高可達14T。這一切都為進一步開展生物電磁效應研究打下了良好的基礎。

❹ 霍爾感測器工作原理

霍爾感測器工作原理：

一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流I的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外迴路，就會產生霍爾電流。

一般地說，偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出；若精度要求高，則基準電壓源均用恆流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的感測面上裝有高導磁系數的鍍膜合金；這類感測器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。

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霍爾感測器優點：

1、 霍爾感測器可以測量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對瞬態峰值的測量。副邊電流忠實地反應原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比擬的，它一般只適用於測量50Hz正弦波；

2、 原邊電路與副邊電路之間有良好的電氣隔離，隔離電壓可達9600Vrms；

3、精度高：在工作溫度區內精度優於1%，該精度適合於任何波形的測量；

4、線性度好：優於0.1%；

5、寬頻寬：高帶寬的電流感測器上升時間可小於1μs；但是，電壓感測器帶寬較窄，一般在15kHz以內，6400Vrms的高壓電壓感測器上升時間約500uS，帶寬約700Hz。

❺ 【霍爾感測器的應用】小小感測器竟然妙用無窮

導語：在生活中，特別是一些需要進行高精度測量與計算的場合，我們的耳邊常常會聽到別人談論起「霍爾感應器件」這一普通人少有人了解的事物。那麼什麼是霍爾感測器呢？霍爾感測器究竟有什麼用途呢？

霍爾感應器件的產生來源於美國科學家霍爾對於金屬導電性能的研究。通過霍爾的研究，發現導體與半導體、導電流體能夠產生磁電效應。並且通過後來者們的研究發現，半導體能夠產生的磁電效應要比導體強得多，於是人們開始利用霍爾現象製作各種霍爾元件，用來測量、信息處理等方面。霍爾感測器便是利用霍爾現象研究開發的一類新產品，接下來，和大家談一談霍爾感測器在各個方面的應用。

• 應用於各種數據的測量

霍爾感測器應用於數據的測量，是其應用最廣泛地領域。霍爾感測器可以用作測量各種物理量，如測量線速度、加速度、轉速、風速、流速以及物體位移量。在測量物體的這些物理參數的時候，我們可以將半導體材料加在待測物體的表面，然後，利用霍爾感測器能夠捕捉到半導體材料的磁場來對物體進行實時測量，這樣，我們就能通過霍爾感測器得到關於物體運動速度的參數了。

另外，霍爾感測器還應用於電路中對電流的測控。眾所周知，電路通電就會產生磁場，而應用霍爾感測器就能准確的捕捉到電路中磁場的變化，從而對電路中的電流變化進行實時測控。所以，現在許多的電表中，都含有霍爾元件。

• 應用於自動化控制

生活中，利用霍爾效應以及霍爾感測器對物體進行自動化處理的應用非常多。這里舉兩個最常見的例子。

我們在進入一些高檔場所，如星級酒店的時候，會進入那些自動門。這些門在人體靠近的時候，便會自動打開，這在一定程度上就是利用了霍爾效應以及霍爾感測器。人體是一個半導體，具有霍爾效應，設計人員在感應門中設置霍爾感測器，霍爾感測器就會在人體接近的時候，瞬間捕捉到磁場效應，為人們打開「方便之門」。

另一個應用就是霍爾感測器應用於一些自動警報裝置，在發生緊急情況的時候，如火災等，霍爾感測器就能檢測到磁場的變化，發出警報，警示人們已經發生情況。

• 應用於醫療設備

霍爾感測器還被廣泛地應用於醫療設備。利用霍爾效應，能夠准確的檢測到人體內部各器臟的健康狀況，提高醫療設備的精確度。

❻ 霍爾原件的物理原理和應用

來之不易，希望採納

一、霍爾效應原理

（一）經典霍爾效應

霍爾效應是載流試樣在與之垂直的磁場中由於載流子受洛侖茲力作用發生偏轉而在垂直於電流和磁場方向的試樣的兩個端面上出現等量異號電荷而產生橫向電勢差U的現象。電勢差U稱為霍爾電壓，E稱為霍爾電場強度。此時的載流子既受到洛倫茲力作用又受到與洛倫茲力方向相反的霍爾電場力作用，當載流子所受的洛倫茲力與霍爾電場力相等時，霍爾電壓保持相對穩定。如圖1所示，將載流導體板放在磁場中，使磁場方向垂直於電流方向，在導體板兩側ab之間就會出現橫向電勢差U。

2．日常生活中的應用

錄音機的換向機構就是使用霍爾感測器檢測磁帶終點並完成自動換向功能的；錄像機中的磁鼓電機常採用銻化銦霍爾元件；洗衣機中的電動機主要依靠霍爾感測器檢測與控制電動機的轉速、轉向功能。霍爾開關類感測器還用於電飯煲、氣爐的溫度控制和電冰箱的除霜等方面。大量應用於影碟機、VCD等家用電器和儀表中的霍爾電機是一種無刷電機，它是利用轉速變化信號控制霍爾電壓信號變化，從而調節驅動電路驅動管中的工作電流，即調節電動機定子繞組電流，實現對電動機轉速與穩速的控制，克服了一般帶電刷或整流子直流電機不能達到轉速穩、壽命長、雜訊小的致命弱點。霍爾效應動感檢測器與電子線路組裝可製成報警器，帶在老人或消防人員身上，當出現昏迷、跌倒等危險情形時可報警發出聲響，還可用來裝在汽車或摩托車上，達到防盜目的。

3．工程技術中的應用

（1）測量電流強度。將霍爾器件的輸出（必要時可進行放大）送到經校準的顯示器上，即可由霍爾輸出電壓的數值直接得出被測電流值。這種方式的優點是結構簡單，測量結果的精度和線性度都較高。可測直流、交流和各種波形的電流。在現在的工業現場，霍爾電流感測器是電流檢測的首選產品。

（2）測量微小位移。若令霍爾元件的工作電流保持不變，而使其在一個均勻梯度磁場中移動，它輸出的霍爾電壓UH值只由它在該磁場中的位移量來決定。產生梯度磁場的磁系統及其與霍爾器件組成的位移感測器，將它們固定在被測系統上，可構成霍爾微位移感測器。用霍爾元件測量位移具有靈敏度高，慣性小、頻響快、工作可靠、壽命長等優點，但工作距離較小。以微位移檢測為基礎，可以構成壓力、應力、應變、機械振動、加速度、重量、稱重等霍爾感測器。

（3）壓力感測器。霍爾壓力感測器由彈性元件，磁系統和霍爾元件等部分組成，加上壓力後，使磁系統和霍爾元件間產生相對位移，改變作用到霍爾元件上的磁場，從而改變它的輸出電壓UH。由事先校準的P～f(UH)曲線即可得到被測壓力P的值。

（4）車用感測器。車用感測器是電子控制系統的主要組成部分之一，在實現車輛電子化中佔有舉足輕重的地位。一輛電子控制系統比較完整的豪華轎車中，幾乎可以有20～30個霍爾感測器用於汽車工作狀態的測量和控制。另外，霍爾效應感測器還可用於車用導航系統，變速器控制，汽車生產線自動控制，以及公路撓性路面的檢測等。隨著車輛電子化的發展，對車用感測器開展以下幾個方面的研究開發：環境檢測用感測器：主要集中研究開發採用微波的抗振雷達，採用紅外線的障礙檢測裝置，採用超聲波和CCD攝像機相結合的距離監測裝置，採用微波與紅外線和攝像機相結合的視覺放大系統。路況檢測用感測器：主要研究開發監測與判斷輪胎與路面的各種參數等方面的感測器。車輛狀態檢測用感測器：主要研究開發用於車速和角速度測量的感測器。未來的汽車用感測器技術，總的發展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。

（5）電磁無損探傷。鋼絲繩作為起重、運輸、提升及承載設備中的重要構件，被應用於礦山、運輸、建築、旅遊等行業，但由於使用環境惡劣，在它表面會產生斷絲、磨損等各種缺陷，所以，及時對鋼絲繩探傷檢測顯得尤為重要。霍爾效應無損探傷方法安全、可靠、實用，被應用在設備故障診斷、材料缺陷檢測之中。其探傷原理是建立在鐵磁性材料的高磁導率特性之上。採用霍爾元件檢測該泄漏磁場的信號變化，可以有效地檢測出缺陷存在。

（6）磁流體發電。其基本原理就是利用等離子體的霍爾效應，即在橫向磁場作用下使通過磁場的等離子體正、負帶電粒子分離後積聚於兩個極板形成電源電動勢。這種新型的高效發電方式，通過燃料燃燒發出的熱能使氣體變成高溫高壓的等離子體流而轉換成電能，既提高了熱能利用效率又滿足了環保的要求。磁流體發電技術，可能是今後取代火力發電的一個方向，磁流體發電發展前景廣闊。

❼ 霍爾式感測器的工作原理

1、霍爾式曲軸位置感測器是利用霍爾效應的原理，產生與曲軸轉角相對應的電壓脈沖信號的。

2、利用觸發葉片或輪齒改變通過霍爾元件的磁場強度，從而使霍爾元件產生脈沖的霍爾電壓信號，經放大整形後即為曲軸位置感測器的輸出信號。