霍爾元件的應(yīng)用方向趨勢(shì)分析
霍爾元件應(yīng)用廣泛，大致可分為以下幾個(gè)方向:
一是測(cè)量載流子濃度。
傳導(dǎo)載流子的極性和濃度可以根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生公式和在外磁場(chǎng)中測(cè)量的霍爾電壓來(lái)判斷。這種方法已被廣泛用于測(cè)量半導(dǎo)體中摻雜載流子的性質(zhì)和濃度。
第二是測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度。
只要測(cè)量霍爾電壓，就可以計(jì)算出磁場(chǎng)的大小。如果載體類(lèi)型已知，磁場(chǎng)方向可以從正負(fù)電壓測(cè)量。相反，如果磁場(chǎng)方向已知，則可以確定載體類(lèi)型。
第三是測(cè)量電流強(qiáng)度。
霍爾元件的輸出(必要時(shí)可以放大)被發(fā)送到校準(zhǔn)的顯示器，測(cè)量的電流值可以直接從輸出電壓值獲得。該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量結(jié)果精度高、線性度好的優(yōu)點(diǎn)，可以測(cè)量各種波形的DC、交流和電流。然而，它的測(cè)量范圍和帶寬在一定程度上受到限制。當(dāng)然，也可以采取一些改進(jìn)措施，如選擇飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高的磁芯材料，制作多層磁芯，使用多個(gè)霍爾元件進(jìn)行檢測(cè)等。這種霍爾電流傳感器價(jià)格相對(duì)低廉，使用非常方便，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外許多廠家都在生產(chǎn)它。
第四是測(cè)量小位移。
如果霍爾元件的工作電流保持不變，并且它在均勻梯度磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，它輸出的霍爾電壓值僅由其在磁場(chǎng)中的位移決定。霍爾元件在位移測(cè)量中具有慣性小、頻率響應(yīng)快、質(zhì)量可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?；谖⑽灰茩z測(cè)，可以構(gòu)建壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、機(jī)械振動(dòng)、加速度和重量等霍爾傳感器。
可靠性和成本是瓶頸
隨著電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，業(yè)界對(duì)霍爾元件提出了一些新的要求:
新設(shè)備結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的霍爾元件要求磁場(chǎng)垂直于霍爾元件，并且在霍爾元件上是均勻的。在其他情況下，需要根據(jù)磁場(chǎng)分布設(shè)計(jì)各種相應(yīng)的非平面霍爾結(jié)構(gòu)。其中，垂直霍爾元件是新開(kāi)發(fā)的，具有低噪聲、低失調(diào)和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。
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