霍爾元件檢測(cè)報(bào)告如何辦理?測(cè)試哪些項(xiàng)目呢?檢測(cè)費(fèi)用價(jià)格是多少呢?下面小編為您解答。百檢也可依據(jù)相應(yīng)霍爾元件檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或者根據(jù)您的需求設(shè)計(jì)檢測(cè)方案。做檢測(cè),上百檢!我們只做真實(shí)檢測(cè)。
檢測(cè)周期
一般3-15個(gè)工作日,可加急。
檢測(cè)方式
可寄樣檢測(cè)、目測(cè)檢測(cè)、見證試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等。
檢測(cè)費(fèi)用
具體根據(jù)霍爾元件檢測(cè)檢測(cè)數(shù)量和項(xiàng)目而定。詳情請(qǐng)咨詢?cè)诰€客服。
檢測(cè)產(chǎn)品
0霍爾元件簡(jiǎn)介
霍爾元件是一種半導(dǎo)體磁電器件,它是利用霍爾效應(yīng)來進(jìn)行工作的。早在1879年人們就在金屬中發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng),1910年就有人用鉍制成了霍爾元件,用以測(cè)量磁場(chǎng)。但由于這種效應(yīng)在金屬中十分微弱,當(dāng)時(shí)并沒有引起什么重視。1948年后,由于半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展,人們找到了霍爾效應(yīng)較為顯著的半導(dǎo)體材料——鍺(Ge),接著,在1958年前后,人們又對(duì)化合物半導(dǎo)體——銻化銦(InSb)、砷化銦(InAs)進(jìn)行了大量的研究,并制成了較為滿意的元件。這時(shí)霍爾效應(yīng)以及它所具有的廣泛的應(yīng)用才受到了人們普遍的重視。
1霍爾元件簡(jiǎn)介
霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化,可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。霍爾元件具有許多優(yōu)點(diǎn),它們的結(jié)構(gòu)牢固,體積小,重量輕,壽命長(zhǎng),安裝方便,功耗小,頻率高(可達(dá)1MHZ),耐震動(dòng),不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
2霍爾元件材料
霍爾元件可用多種半導(dǎo)體材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子阱材料等等。
半導(dǎo)體中電子遷移率(電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度)比空穴遷移率高,因此N型半導(dǎo)體較適合于制造靈敏度高的霍爾元件霍爾元件。
常用的半導(dǎo)體材料N型硅、N型鍺、銻化銦、砷化銦和不同比例亞砷酸銦和磷酸銦組成的In型固溶體等。
其中N型鍺容易加工,其霍爾常數(shù)、溫度性能、輸出線性都較好,應(yīng)用非常普遍銻化銦元件由于在高溫時(shí)霍爾常數(shù)大,所以輸出較大,但對(duì)溫度較敏感,尤其在低溫范圍內(nèi)溫度系數(shù)大;砷化銦的霍爾常數(shù)較小,溫度系數(shù)也較小,輸出線性好;砷化鎵的溫度特性和輸出線性好,是較理想的材料,但價(jià)格較貴。不同材料適用于不同場(chǎng)合,銻化銦適用于作為敏感元件,鍺和砷化銦霍爾元件適用于測(cè)量指示儀表。
3霍爾元件霍爾元件結(jié)構(gòu)
霍爾元件的外形如下圖所示,它是由霍爾片、4根引線和殼體組成?;魻柶且粔K矩形半導(dǎo)體單晶薄片(一般為4mm×2mm×0.1mm),在它的長(zhǎng)度方向兩端面上焊有a、b兩根引線,稱為控制電流端引線,通常用紅色導(dǎo)線。其焊接處稱為控制電流*(或稱激勵(lì)電流),要求焊接處接觸電阻很小,并呈純電阻,即歐姆接觸(無PN結(jié)特性)。在薄片的另兩側(cè)端面的中間以點(diǎn)的形式對(duì)稱地焊有c、d兩根霍爾輸出引線,通常用綠色導(dǎo)線。其焊接處稱為霍爾電*,要求歐姆接觸,且電*寬度與基片長(zhǎng)度之比小于0.1,否則影響輸出。霍爾元件的殼體上用非導(dǎo)磁金屬、陶瓷或環(huán)氧樹脂封裝。圖(b)為霍爾元件結(jié)構(gòu)示意圖,圖(c)是霍爾元件符號(hào)。
霍爾元件
目前,較常用的霍爾元件材料是鍺(Ge)、硅(Si)、銻化銦(InSb)、砷化銦(lnAs)和不同比例亞砷酸銦和磷酸銦組成的ln型固熔體等半導(dǎo)體材料。值得一提的是,20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)了一種新型霍爾元件——超晶格結(jié)構(gòu)(砷化鋁/砷化鎵)的霍爾器件,它可以用來測(cè)10-T的微磁場(chǎng)??梢哉f,超晶格霍爾元件是霍爾元件的一個(gè)質(zhì)的飛躍。[3]
4霍爾元件工作原理
霍爾元件應(yīng)用霍爾效應(yīng)的半導(dǎo)體。
所謂霍爾效應(yīng),是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí),產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流通過金屬箔片時(shí),若在垂直于電流的方向施加磁場(chǎng),則金屬箔片兩側(cè)面會(huì)出現(xiàn)橫向電位差。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯,而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈*強(qiáng)的霍爾效應(yīng)。
利用霍爾效應(yīng)可以設(shè)計(jì)制成多種傳感器?;魻栯娢徊頤H的基本關(guān)系為:
式中 RH――霍爾系數(shù);n――單位體積內(nèi)載流子或自由電子的個(gè)數(shù);q――電子電量;I――通過的電流;B――垂直于I的磁感應(yīng)強(qiáng)度;d――導(dǎo)體的厚度。
對(duì)于半導(dǎo)體和鐵磁金屬,霍爾系數(shù)表達(dá)式和式(2)不同。
由于通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng),其大小和導(dǎo)線中的電流成正比,故可以利用霍爾元件測(cè)量出磁場(chǎng),就可確定導(dǎo)線電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不和被測(cè)電路發(fā)生電接觸,不影響被測(cè)電路,不消耗被測(cè)電源的功率,特別適合于大電流傳感。
若把霍爾元件置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的電磁場(chǎng)中,則在該元件中將產(chǎn)生電流I,元件上同時(shí)產(chǎn)生的霍爾電位差和電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比,如果再測(cè)出該電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,則電磁場(chǎng)的功率密度瞬時(shí)值P可由確定。
利用這種方法可以構(gòu)成霍爾功率傳感器。
如果把霍爾元件集成的開關(guān)按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在物體上,當(dāng)裝在運(yùn)動(dòng)物體上的永磁體經(jīng)過它時(shí),可以從測(cè)量電路上測(cè)得脈沖信號(hào)。根據(jù)脈沖信號(hào)列可以傳感出該運(yùn)動(dòng)物體的位移。若測(cè)出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),則可以確定其運(yùn)動(dòng)速度。
5霍爾元件元件特性
1、霍爾系數(shù)RH(又稱霍爾常數(shù))
在磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí),霍爾電勢(shì)差UH與激勵(lì)電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比,與霍爾片的厚度δ成反比,即,式中的RH稱為霍爾系數(shù),它表示霍爾效應(yīng)的強(qiáng)弱。 另即霍爾常數(shù)等于霍爾片材料的電阻率ρ與電子遷移率μ的乘積。
2、霍爾靈敏度KH(又稱霍爾乘積靈敏度)
霍爾靈敏度與霍爾系數(shù)成正比而與霍爾片的厚度δ成反比,即,它通??梢员碚骰魻柍?shù)。
3、霍爾額定激勵(lì)電流
當(dāng)霍爾元件自身溫升10℃時(shí)所流過的激勵(lì)電流稱為額定激勵(lì)電流。
4、霍爾較大允許激勵(lì)電流
以霍爾元件允許較大溫升為限制所對(duì)應(yīng)的激勵(lì)電流稱為較大允許激勵(lì)電流。
5、霍爾輸入電阻
霍爾激勵(lì)電*間的電阻值稱為輸入電阻。
6、霍爾輸出電阻
霍爾輸出電*間的電阻值稱為輸出電阻。
7、霍爾元件的電阻溫度系數(shù)
在不施加磁場(chǎng)的條件下,環(huán)境溫度每變化1℃時(shí),電阻的相對(duì)變化率,用α表示,單位為%/℃。
8、霍爾不等位電勢(shì)(又稱霍爾偏移零點(diǎn))
在沒有外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下,在輸出端空載測(cè)得的霍爾電勢(shì)差稱為不等位電勢(shì)。
9、霍爾輸出電壓
在外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下,在輸出端空載測(cè)得的霍爾電勢(shì)差稱為霍爾輸出電壓。
10、霍爾電壓輸出比率
霍爾不等位電勢(shì)與霍爾輸出電勢(shì)的比率
11、霍爾寄生直流電勢(shì)
在外加磁場(chǎng)為零、霍爾元件用交流激勵(lì)時(shí),霍爾電*輸出除了交流不等位電勢(shì)外,還有一直流電勢(shì),稱寄生直流電勢(shì)。
12、霍爾不等位電勢(shì)
在沒有外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時(shí),不等位電勢(shì)的相對(duì)變化率。
13、霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)
在外加磁場(chǎng)和霍爾激勵(lì)電流為I的情況下,環(huán)境溫度每變化1℃時(shí),不等位電勢(shì)的相對(duì)變化率。它同時(shí)也是霍爾系數(shù)的溫度系數(shù)。
14、熱阻Rth
霍爾元件工作時(shí)功耗每增加1W,霍爾元件升高的溫度值稱為它的熱阻,它反映了元件散熱的難易程度,
6霍爾元件元件分類
按照霍爾元件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件 。前者輸出模擬量,后者輸出數(shù)字量。
按被檢測(cè)的對(duì)象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為:直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測(cè)出受檢測(cè)對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁特性,后者是檢測(cè)受檢對(duì)象上人為設(shè)置的磁場(chǎng),用這個(gè)磁場(chǎng)來作被檢測(cè)的信息的載體,通過它,將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間等,轉(zhuǎn)變成電量來進(jìn)行檢測(cè)和控制。
7霍爾元件參考資料
1.上海電子??茖W(xué)校.霍爾元件及其應(yīng)用:上海人民出版社,1974年04月第1版:第1頁(yè)
2.滕憲斌主編;徐燕銘副主編.船用傳感器技術(shù)與維修:對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社,2012.02:第99-100頁(yè)
3.李艷紅,李海華,楊玉蓓主編;周勝蘭,李平陳,向詩(shī)瑤副主編.傳感器原理及實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì):北京理工大學(xué)出版社,2016.05:第103頁(yè)
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