霍尔效应自动供水装置

❶ 霍尔传感器的工作原理是什么

一、霍尔传感器原理- -霍尔效应

霍尔效应的电路示意图如下图所示，霍尔效应指的是：若在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的均匀磁场，则在电流I和磁场B的垂直方向上将会产生电势差UH，UH=k*IB/d，其中k指的是霍尔系数，与半导体的大小及材料等因素有关，d指的是半导体薄片的厚度，我们将产生的电势差UH称为霍尔电压，将这种现象称之为霍尔效应。

二、霍尔传感器原理- -霍尔元件

随着霍尔效应的发现，人们逐步将半导体材料制成的元件称为霍尔元件，由于霍尔元件结构简单、敏感度高、频响范围宽、输出电压变化大、体积小、寿命长等诸多优点，在检测测量、自动化装置、计算机及信息技术等各领域中都有着广泛的应用。

三、霍尔传感器原理- -霍尔传感器

霍尔传感器是利用霍尔效应、使用霍尔元件制作出的一种磁场传感器，该传感器除霍尔元件外，一般还包括放大器电路、温度补偿电路、稳压电源电路等电路模块，现已广泛用于半导体材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等参数的检测。网页链接

四、霍尔传感器原理- -应用

以上对于霍尔效应、霍尔元件、霍尔传感器的讲解都较为抽象，下面我们结合现实生活来对霍尔传感器的应用进行说明。现在部分小伙伴使用的是一个叫做“小米”的手机，相信广大网友即使没用过也听说过吧，就在小米4的发布会上，还同时发布了一个智能翻盖保护套。这款保护套的特殊之处就是当你闭合保护套时，小米4自动进入休眠状态;而当你翻开保护套时，小米4自动进入使用状态，无需点任何按钮就可完成手机的唤醒——回归正题，此处手机对于保护套闭合或者翻开的感应就是通过霍尔传感器来完成的(此处有掌声。。。)。

❷ 霍尔效应实验报告

霍尔效应实验报告包含：实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原版理、实验数据记权录及处理、实验结论、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。

(2)霍尔效应自动供水装置扩展阅读

内容及步骤：

1、仪器调整：

（1）按图连接、检查线路，并调节样品支架，使霍尔片位于磁场中间；

（2）逆时针将、调节旋钮旋至最小；

（3）分别将输出、输出接至实验仪中、换向开关；

（4）用导线将、输入短接，通过调零旋钮将、显示调零；

（5）选择、向上关闭为、的正方向。

2、 测量内容：

（1）测绘曲线：保持不变，按要求调节，分别测出不同下的四个值，将数据记录在表格中；

（2）测绘曲线：保持不变，测出不同下四个值；

（3）测VAC：取，在零磁场下（）测，则VAC=10；

（4）确定样品导电类型：选、为正向，根据所测得的的符号,判断样品的导电类型。

❸ 什么是霍尔效应

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。

(3)霍尔效应自动供水装置扩展阅读：

1、霍尔效应的应用：

霍尔效应在应用技术中特别重要。根据霍尔效应做成的霍尔器件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。

2、整数量子霍尔效应：

量子化电导e的平方比h被观测到，为弹道输运（ballistic transport）这一重要概念提供了实验支持。

3、分数量子霍尔效应：

劳夫林与J·K·珍解释了它的起源。两人的工作揭示了涡旋（vortex）和准粒子（quasi-particle）在凝聚态物理学中的重要性。

生物电磁效应的应用：

利用生物电磁效应，可以研究新的疾病诊断方法。如各种人体磁图（心磁图、脑磁图、肺磁图等）能提供人体的生理和病理状态的信息，通过异常和正常的磁图比较，可作为诊断疾病的有效手段。

利用生物电磁效应，也可以丰富新的治疗方法。如电工研究所研制的诱发电位仪、微波治疗仪以及各种磁疗装置等。这一部分研究内容可以有力促进新型医疗设备的开发和研制工作。

随着各国政府对生命健康和环境保护的日益重视，生命科学、生物技术和环境科学等研究领域得到蓬勃发展。与此同时，生物电磁效应的研究也越来越受到重视。集中中国科学院的整体优势，开展生物电磁效应的研究已迫在眉睫。

中国科学院电工研究所在生物电磁效应的基础研究方面已开展了多项工作，并且研制出多种利用生物电磁效应原理的医疗设备。同时，电工研究所还具有各种先进的电磁场检测装置和各种磁体。

目前有各种永磁磁体近十台，场值从40mT到1800mT，尺寸大小各异；有常导磁体多台；特别是超导电工开放实验室有多台超导磁体，磁场最高可达14T。这一切都为进一步开展生物电磁效应研究打下了良好的基础。

❹ 霍尔传感器工作原理

霍尔传感器工作原理：

一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流I的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路，就会产生霍尔电流。

一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出；若精度要求高，则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度，有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的镀膜合金；这类传感器的霍尔电势较大，但在0.05T左右出现饱和，仅适用在低量限、小量程下使用。

(4)霍尔效应自动供水装置扩展阅读：

霍尔传感器优点：

1、 霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，它一般只适用于测量50Hz正弦波；

2、 原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms；

3、精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量；

4、线性度好：优于0.1%；

5、宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。

❺ 【霍尔传感器的应用】小小传感器竟然妙用无穷

导语：在生活中，特别是一些需要进行高精度测量与计算的场合，我们的耳边常常会听到别人谈论起“霍尔感应器件”这一普通人少有人了解的事物。那么什么是霍尔传感器呢？霍尔传感器究竟有什么用途呢？

霍尔感应器件的产生来源于美国科学家霍尔对于金属导电性能的研究。通过霍尔的研究，发现导体与半导体、导电流体能够产生磁电效应。并且通过后来者们的研究发现，半导体能够产生的磁电效应要比导体强得多，于是人们开始利用霍尔现象制作各种霍尔元件，用来测量、信息处理等方面。霍尔传感器便是利用霍尔现象研究开发的一类新产品，接下来，和大家谈一谈霍尔传感器在各个方面的应用。

• 应用于各种数据的测量

霍尔传感器应用于数据的测量，是其应用最广泛地领域。霍尔传感器可以用作测量各种物理量，如测量线速度、加速度、转速、风速、流速以及物体位移量。在测量物体的这些物理参数的时候，我们可以将半导体材料加在待测物体的表面，然后，利用霍尔传感器能够捕捉到半导体材料的磁场来对物体进行实时测量，这样，我们就能通过霍尔传感器得到关于物体运动速度的参数了。

另外，霍尔传感器还应用于电路中对电流的测控。众所周知，电路通电就会产生磁场，而应用霍尔传感器就能准确的捕捉到电路中磁场的变化，从而对电路中的电流变化进行实时测控。所以，现在许多的电表中，都含有霍尔元件。

• 应用于自动化控制

生活中，利用霍尔效应以及霍尔传感器对物体进行自动化处理的应用非常多。这里举两个最常见的例子。

我们在进入一些高档场所，如星级酒店的时候，会进入那些自动门。这些门在人体靠近的时候，便会自动打开，这在一定程度上就是利用了霍尔效应以及霍尔传感器。人体是一个半导体，具有霍尔效应，设计人员在感应门中设置霍尔传感器，霍尔传感器就会在人体接近的时候，瞬间捕捉到磁场效应，为人们打开“方便之门”。

另一个应用就是霍尔传感器应用于一些自动警报装置，在发生紧急情况的时候，如火灾等，霍尔传感器就能检测到磁场的变化，发出警报，警示人们已经发生情况。

• 应用于医疗设备

霍尔传感器还被广泛地应用于医疗设备。利用霍尔效应，能够准确的检测到人体内部各器脏的健康状况，提高医疗设备的精确度。

❻ 霍尔原件的物理原理和应用

来之不易，希望采纳

一、霍尔效应原理

（一）经典霍尔效应

霍尔效应是载流试样在与之垂直的磁场中由于载流子受洛仑兹力作用发生偏转而在垂直于电流和磁场方向的试样的两个端面上出现等量异号电荷而产生横向电势差U的现象。电势差U称为霍尔电压，E称为霍尔电场强度。此时的载流子既受到洛伦兹力作用又受到与洛伦兹力方向相反的霍尔电场力作用，当载流子所受的洛伦兹力与霍尔电场力相等时，霍尔电压保持相对稳定。如图1所示，将载流导体板放在磁场中，使磁场方向垂直于电流方向，在导体板两侧ab之间就会出现横向电势差U。

2．日常生活中的应用

录音机的换向机构就是使用霍尔传感器检测磁带终点并完成自动换向功能的；录像机中的磁鼓电机常采用锑化铟霍尔元件；洗衣机中的电动机主要依靠霍尔传感器检测与控制电动机的转速、转向功能。霍尔开关类传感器还用于电饭煲、气炉的温度控制和电冰箱的除霜等方面。大量应用于影碟机、VCD等家用电器和仪表中的霍尔电机是一种无刷电机，它是利用转速变化信号控制霍尔电压信号变化，从而调节驱动电路驱动管中的工作电流，即调节电动机定子绕组电流，实现对电动机转速与稳速的控制，克服了一般带电刷或整流子直流电机不能达到转速稳、寿命长、噪声小的致命弱点。霍尔效应动感检测器与电子线路组装可制成报警器，带在老人或消防人员身上，当出现昏迷、跌倒等危险情形时可报警发出声响，还可用来装在汽车或摩托车上，达到防盗目的。

3．工程技术中的应用

（1）测量电流强度。将霍尔器件的输出（必要时可进行放大）送到经校准的显示器上，即可由霍尔输出电压的数值直接得出被测电流值。这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。可测直流、交流和各种波形的电流。在现在的工业现场，霍尔电流传感器是电流检测的首选产品。

（2）测量微小位移。若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压UH值只由它在该磁场中的位移量来决定。产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。用霍尔元件测量位移具有灵敏度高，惯性小、频响快、工作可靠、寿命长等优点，但工作距离较小。以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。

（3）压力传感器。霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压UH。由事先校准的P～f(UH)曲线即可得到被测压力P的值。

（4）车用传感器。车用传感器是电子控制系统的主要组成部分之一，在实现车辆电子化中占有举足轻重的地位。一辆电子控制系统比较完整的豪华轿车中，几乎可以有20～30个霍尔传感器用于汽车工作状态的测量和控制。另外，霍尔效应传感器还可用于车用导航系统，变速器控制，汽车生产线自动控制，以及公路挠性路面的检测等。随着车辆电子化的发展，对车用传感器开展以下几个方面的研究开发：环境检测用传感器：主要集中研究开发采用微波的抗振雷达，采用红外线的障碍检测装置，采用超声波和CCD摄像机相结合的距离监测装置，采用微波与红外线和摄像机相结合的视觉放大系统。路况检测用传感器：主要研究开发监测与判断轮胎与路面的各种参数等方面的传感器。车辆状态检测用传感器：主要研究开发用于车速和角速度测量的传感器。未来的汽车用传感器技术，总的发展趋势是微型化、多功能化、集成化和智能化。

（5）电磁无损探伤。钢丝绳作为起重、运输、提升及承载设备中的重要构件，被应用于矿山、运输、建筑、旅游等行业，但由于使用环境恶劣，在它表面会产生断丝、磨损等各种缺陷，所以，及时对钢丝绳探伤检测显得尤为重要。霍尔效应无损探伤方法安全、可靠、实用，被应用在设备故障诊断、材料缺陷检测之中。其探伤原理是建立在铁磁性材料的高磁导率特性之上。采用霍尔元件检测该泄漏磁场的信号变化，可以有效地检测出缺陷存在。

（6）磁流体发电。其基本原理就是利用等离子体的霍尔效应，即在横向磁场作用下使通过磁场的等离子体正、负带电粒子分离后积聚于两个极板形成电源电动势。这种新型的高效发电方式，通过燃料燃烧发出的热能使气体变成高温高压的等离子体流而转换成电能，既提高了热能利用效率又满足了环保的要求。磁流体发电技术，可能是今后取代火力发电的一个方向，磁流体发电发展前景广阔。

❼ 霍尔式传感器的工作原理

1、霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。

2、利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。