霍爾效應的原理及其應文檔編制序號：[KKIDT-]【關鍵詞】霍爾效應；實際應用；檢測；新進展爾效應已有100多年的發展史，在此期間物理實驗霍爾效應，對霍爾效應的研究，科學家們從沒有停止過。霍爾效應是霍普斯金學院研究生霍爾1879別于傳統的電磁效應。當電壓通過導體且外加磁場方向與電壓方向垂直時，在與磁場和電壓均垂直的方向上便會形成一附加電場，是，導體的兩端便會形成電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差通常也被叫做霍爾電勢差。霍爾效應原理—個由半導體材料制成的霍爾器件薄片，設其長、寬、厚分別為l,b,d。將其置于如圖1所示的垂直磁兩個側面方向通以電控制下、霍爾電極開路時，形成霍爾電霍爾效應的原理及其應用蒲紫13級生物醫學工程【摘要】從霍爾效應的發覺開始，系統闡釋了霍爾效應的原理、可檢測的數學量，并介紹了目前霍爾效應在實際中的應用，同時介紹了霍爾效應的新進展。流，大小為I。因為洛倫茲力Fm的作用使電子運動軌跡發生偏轉，導致電子在霍爾器件薄片的1側集聚過量的負電荷，2側集聚過量的正電荷。因而在薄片內部形成了由2指向1側的電場EH,同時電子還遭到與洛倫茲力反向的電場力FH集便達到動態平衡。
這時，在霍爾器件薄兩邊之間將會形成穩定的電流UH。假如半導體中電流I是均勻且穩定IB式中：RH為霍爾系數，KH稱為霍爾件靈敏度。它表示霍爾器件在單位磁感應硬度作用和單位工作電壓勢的大小，其單位為(伏特/安培?特斯KH除了與霍爾器件的材料熱學性質有關,也與其幾何規格有關?對于一個確定的霍爾器件,KH是一個常數。[31檢測偏差及清除方式不等位電勢和熱能流造成的不等位電勢通過霍爾效應檢測化學量，主要是通過檢測霍爾電勢差所達到。在霍爾效應形成的同時,會形成系統偏差，其主要來源為伴隨霍爾效應形成的各類其他效應，它們對檢測的確切度影響很大。因而,系統偏差理成了霍爾效應檢測中的一個重要問題。熱能流實質是自旋的熱擴散運動。這些擴散運動是定向的?故熱能流是一種熱擴散電壓。因而有熱能流通過霍爾器件時與電壓一樣，也會形成不等位電勢。通過霍爾片的電壓方向的改變時，測得電流發生變化。電壓在某個方向測得電流總比其反向時的電流大。這是由于測出的不等位電勢實質上是電壓和熱能流造成的兩種不等位電勢的迭加。隨著電壓方向的改變，所測得的不等位電勢的值會不同，而且總是電壓在某個方向時測得的電流小于其反向時測得的電流。系統偏差的處理方式直流檢測中系統偏差的處理在直流檢測中?要清除各類伴隨效應帶來的系統偏差，則依照各類效應所形成的電勢的方向特征，分別改變電壓和磁場的方向，測出各組電壓及磁場的方向所對應的電流值VI、V2、V3和V4,之后求取平均VH=(V1+V2+V3+V4)/4交流法檢測中系統i吳差的處理使用交流電時霍爾電流是交變電流,要用交流毫伏表或交流電位差計檢測。
而能斯托電流和熱能流造成的不等位電流是直流電流?故不會影響檢測結果。但不等位電流V0仍有影響。處理方檢測正反電壓方向電流，取平均載流線圈是焊工設備以及機械加工這樣可以去除不等位電流V0的影響,因而精確地獲得霍爾電流。霍爾效應可檢測的電量其中霍爾器件以它容積小、結構簡度高、線性度好、成本低等優點在科學實驗和工程技術中得到了廣泛的應用。"通過對電流的檢測，可間接對磁場、電流、負載功率等非電流量進行檢測，制成磁場計等檢測工具。4?霍爾效應的實際應用霍爾效應應用廣泛，其在周圍環境磁場的檢測、楊氏撓度的檢測、地下變型檢測儀器系統，甚至是在核電站均有應用。"卩1在電子檢測領域，借助霍爾效應制成的檢測元件更是不勝枚舉。霍爾鉗形電壓表中必不可少的裝置，它也是科學研究和工程問題中最常用的一種磁極用環型導磁材料作成鐵芯?套在被測電壓流過的導線上，如圖2所示.電壓感生的磁場集聚在鐵芯中?在鐵芯上開一個與霍爾器件長度相等的氣隙，并將線型霍爾器件緊緊地夾在氣隙中間，霍爾集成電路就輸KHIB二KIIO.式中I為工作電壓,10電壓表,可以檢測高達2000的電壓?電壓波形可以是的正弦波和鉗工技術較難檢測的高頻窄脈沖，高端可以是直流電?因為檢測回路與主回路隔離?具有檢測精確度高，不需切斷電路電壓，幀率低等優點.磁場計將用霍爾器件制成的探頭放在待測磁場中?并輸入一定的工作電壓I，則有霍爾電勢uH=KHIB輸出。
通過對電壓和電流的檢測，即可得到磁場硬度。其裝置如下：具體的操作步驟為：將筒放在一圓心處挖去一合適大小面積的量角器中，標出霍爾片法線方向在量角器上對應的角度。電壓Is(大于10mA)。令其法線在水平面內轉動一周，觀察霍爾電流的變化。度值即為該點磁場的大小;記下量角器上霍爾片的法線方向對應的角度?即為該點磁場的方向。若果在某點垂直方向下將霍爾片法線轉動一周，即可測得三維空間各點磁場的大小及方向。對弱磁場進行檢查時，可以采用高磁的磁性材料集中鐵損(集束器)來提高磁場硬度以便捷檢測?因霍爾器件規格極小，可進行多點檢查,由計算機進行數據處理，得到磁場的分布狀態,檢測精度可從1%小結霍爾效應的發覺無疑為電子檢測方拓了新的領域。其在各行各業對不同化學量的檢測的應用也數不勝數。按照霍爾效應制成的各種儀表也在各個檢測領域得到廣泛使用。但對霍爾效應檢測的系統i偏差。基于霍爾效應的各種儀表還需投入更多研究。大小及方向。參考文獻:劉戰存,鄭余梅?霍爾效應的發覺卩]?學院數學,2007,26(11)彭子龍，張藝耀，李一楠，等?基于霍爾效應弱磁場檢測裝置的研發與應用[J].現代電子技術,2016,39(7):156.江銘波，閻旭東,徐國旺?霍爾效應及霍爾器件在數學量檢測中的應用[J1.四川工業學院學報,2011,26(2):143強?趙保利?霍爾效應檢測中的系統i吳差及其處理卩1?寧夏農業學院劉雪梅?霍爾效應理論發展過程的研究[J]?長沙文理大學學報(自然科學版),2011,.李哲旳，李青，王燕杰?基于霍爾效應的地下變型檢測儀器系統[J].2016,4張銘楊，邵明輝物理實驗霍爾效應，王德利，魏顯起?基于霍爾效應的楊氏撓度檢測實驗改進[J].德州大學學報,2013,30(5)王玉清，張博?用霍爾效應實驗儀檢測周圍環境磁場的探究[J]?榆林學院學報(自然科學版),2011,30(6)[10]李小泉，徐廣學.基于霍爾效應的怠速傳感在核電站的應用[J].電子技術與軟件工程.24[11]潘啟軍，馬偉明，趙治華，等?磁場檢測方式的發展及應用[J]?鉗工[12]姜志鵬，趙偉，屈凱峰?磁場檢測技術的發展及其應用[J]?電測與儀表，200&4515[13]吳魏霞，楊少波，張明長?一種霍爾效應檢測磁場的設計方式[J]?學院化學實驗，2010,23