1、第第5 5章章 磁敏傳感器磁敏傳感器1、重要概念：磁敏傳感器、霍爾效、重要概念：磁敏傳感器、霍爾效應、霍爾電勢、霍爾傳感器、磁阻應、霍爾電勢、霍爾傳感器、磁阻效應、磁電特性、壓磁效應效應、磁電特性、壓磁效應2、重要計算：霍爾電勢的計算公式、重要計算：霍爾電勢的計算公式知識點：知識點： 3、問答題：、問答題： (1)霍爾傳感器工作原理霍爾傳感器工作原理; (2)主要特征參數和誤差及其原因；主要特征參數和誤差及其原因；(3)磁敏二極管的主要特性；磁敏二極管的主要特性； (4)壓磁傳感器的安匝特性及測量精壓磁傳感器的安匝特性及測量精度不高的原因。度不高的原因。磁磁敏敏傳傳感感器器概念、特點及可測量量

2、概念、特點及可測量量分類分類*霍爾傳感器霍爾傳感器磁敏電阻傳感磁敏電阻傳感器器磁敏二極管磁敏二極管磁敏三極管磁敏三極管壓磁式傳感器壓磁式傳感器何謂磁學量傳感器？何謂磁學量傳感器？ 指電參數按一定規律隨磁性量變化指電參數按一定規律隨磁性量變化的傳感器。主要是半導體磁敏傳感器。的傳感器。主要是半導體磁敏傳感器。分類分類：常用的有霍爾傳感器、磁敏電阻：常用的有霍爾傳感器、磁敏電阻傳感器傳感器(簡稱磁阻傳感器簡稱磁阻傳感器)、磁敏二極管、磁敏二極管、磁敏三極管等。磁敏三極管等。特點特點：磁敏傳感器是利用磁場工作的，：磁敏傳感器是利用磁場工作的，因此可以通過非接觸方式檢驗。非接觸因此可以通過非接觸方式檢

3、驗。非接觸方式可以保證傳感器壽命長、可靠性高；方式可以保證傳感器壽命長、可靠性高；此外半導體磁敏傳感器不存在頻率相關。此外半導體磁敏傳感器不存在頻率相關。磁敏傳感器可測量哪些物理量？磁敏傳感器可測量哪些物理量？ 可測量量很多，如：位移、振動、可測量量很多，如：位移、振動、力、轉速、加速度、流量、電流、電功力、轉速、加速度、流量、電流、電功率等。率等。第一節第一節 霍爾式傳感器霍爾式傳感器一、工作原理一、工作原理1. 霍爾效應霍爾效應 霍爾傳感器是利用霍爾效應霍爾效應原理將被測物理量轉換為電勢的傳感器。霍爾效應是1 8 7 9年霍爾在金屬材料中發現的。何謂霍爾效應何謂霍爾效應？ 半導體薄片置于磁

4、場中，當它的電流方向與磁場方向不一致時，半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩個面之間產生電動勢的現象稱為霍爾效應。*何謂霍爾電勢？如何計算？何謂霍爾電勢？如何計算？ 半導體薄片置于磁場中，當它的電流方向與磁場方向不一致時，半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩個面之間產生的電動勢稱為霍爾電勢。產生霍爾電動勢的半導體薄片稱為霍爾傳感器。HHHIBURK IBd式中，RH為霍爾常數；I為通過霍爾傳感器的電流(A)；B為外加磁場的磁感應強度(T)；d為霍爾傳感器的厚度(m)。KH為霍爾傳感器靈敏度。(V)例5-1 已知某霍爾傳感器的激勵電流已知某霍爾傳感器的激勵電流I= 3A，磁場的磁感應強磁場的磁感

5、應強B=510-3 T，導體，導體薄片的厚度薄片的厚度d=2mm，霍爾常數，霍爾常數RH0.5，試求薄片導體產生的霍爾電勢，試求薄片導體產生的霍爾電勢UH的大小。的大小。HHHIBURK IBd 何種材料適合制作霍爾傳感器，為什何種材料適合制作霍爾傳感器，為什么？么？ 因為霍爾常數等于霍爾片材料的電阻率與電子遷移率的乘積。若要霍爾效應強, 則RH值大, 因此要求霍爾要求霍爾片材料有較大的電阻率和載流子遷移片材料有較大的電阻率和載流子遷移率率。 一般金屬材料載流子遷移率很高, 但電阻率很小; 而絕緣材料電阻率極高, 但載流子遷移率極低。故只有半導體半導體材料材料適于制造霍爾片。霍爾傳感器的主要特

6、性參數有哪些？霍爾傳感器的主要特性參數有哪些？(1)輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻 控制電極間的電阻，稱為輸人電阻。控制電極間的電阻，稱為輸人電阻。霍爾電極之間的電阻，稱為輸出電阻。霍爾電極之間的電阻，稱為輸出電阻。 (2)額定控制電流和最大允許控制電流額定控制電流和最大允許控制電流 當霍爾傳感器有控制電流使其本身當霍爾傳感器有控制電流使其本身在空氣中產生在空氣中產生1 0溫升時，對應的控制溫升時，對應的控制電流值稱為額定控制電流。以元件允許電流值稱為額定控制電流。以元件允許的最大溫升為限制所對應的控制電流值的最大溫升為限制所對應的控制電流值稱最大允許控制電流。稱最大允許控制電流。 (3

7、)不等位電勢和不等位電阻不等位電勢和不等位電阻 當霍爾傳感器的控制電流為額定值時，當霍爾傳感器的控制電流為額定值時，若元件所處位置的磁感應強度為零，則它的若元件所處位置的磁感應強度為零，則它的霍爾電勢應該為零，實際不為零，這時測得霍爾電勢應該為零，實際不為零，這時測得的空載霍爾電勢稱為不等位電勢。不等位電的空載霍爾電勢稱為不等位電勢。不等位電勢是由霍爾電極之間的電阻決定的，此電阻勢是由霍爾電極之間的電阻決定的，此電阻稱不等位電阻。稱不等位電阻。 (4)寄生直流電勢寄生直流電勢 當沒有外加磁場，霍爾傳感器用交流控當沒有外加磁場，霍爾傳感器用交流控制電流時，霍爾電極的輸出除了交流不等制電流時，霍爾

8、電極的輸出除了交流不等位電勢外，還有一個直流電勢，稱為寄生直位電勢外，還有一個直流電勢，稱為寄生直流電勢。流電勢。 (5)霍爾電勢溫度系數霍爾電勢溫度系數 在一定磁感應強度和控制電流下，在一定磁感應強度和控制電流下，溫度每變化溫度每變化1oC時，霍爾電勢變化的時，霍爾電勢變化的百分率，稱為霍爾電勢溫度系數。百分率，稱為霍爾電勢溫度系數。 霍爾元件的結構及符號是什么？霍爾元件的結構及符號是什么？由霍爾片、四根引線和殼體組成a, b兩根引線，稱為控制電流端引線c, d兩根引線，稱為霍爾輸出引線霍爾元件符號如下：H霍爾傳感器的基本測量電路。霍爾傳感器的基本測量電路。RW調節控制電流的大小。RL為負載

9、電阻，可以是放大器的輸入電阻或指示器內阻。霍爾效應建立的時間極短（10-1210-14S），I、即可以是直流，也可以是交流。 二、霍爾元件的誤差及其補償二、霍爾元件的誤差及其補償 產生誤差的原因：一是半導體本身產生誤差的原因：一是半導體本身所固有的特性；二是半導體制造工藝的所固有的特性；二是半導體制造工藝的缺陷。其表現為零位誤差和溫度誤差。缺陷。其表現為零位誤差和溫度誤差。 （1）零位電勢及其補償）零位電勢及其補償 霍爾傳感器在不加控制電流或不霍爾傳感器在不加控制電流或不加外磁場時出現的霍爾電勢稱為零位誤加外磁場時出現的霍爾電勢稱為零位誤差。其中不等位電勢是主要的零位誤差差。其中不等位電勢是主

10、要的零位誤差。 （二）（二） 溫度誤差及補償溫度誤差及補償 霍爾元件是采用半導體材料制成的霍爾元件是采用半導體材料制成的, 對溫度很敏感。這是由于半導體材料對溫度很敏感。這是由于半導體材料的電阻率、遷移率、載流子濃度及霍的電阻率、遷移率、載流子濃度及霍爾系數都隨溫度變化而變化，因此會爾系數都隨溫度變化而變化，因此會導致霍爾傳感器的內阻、霍爾電勢等導致霍爾傳感器的內阻、霍爾電勢等也隨溫度變化而變化，從而產生溫度也隨溫度變化而變化，從而產生溫度誤差誤差。 三、三、 霍爾式傳感器的應用霍爾式傳感器的應用（一）（一） 霍爾式位移傳感器霍爾式位移傳感器HUkx霍爾元件處于中間位置位移x=0時，由于B=0

11、，所以UH=0霍爾元件右移, x0，合成磁感應強度B向左,B0， UH0 霍爾元件左移，x0，合成磁感應強度B向右,B0，UH0。(二二)霍爾式壓力傳感器霍爾式壓力傳感器第二節第二節 磁阻傳感器磁阻傳感器磁阻傳感器是基于磁阻傳感器是基于磁阻效應磁阻效應的磁敏的磁敏元件。它的應用范圍較廣，可以利元件。它的應用范圍較廣，可以利用它制作成磁場探測儀、位移和角用它制作成磁場探測儀、位移和角度檢測器、安培計以及磁敏交流放度檢測器、安培計以及磁敏交流放大器等。大器等。 基本原理基本原理:在兩端設置電流電極的元在兩端設置電流電極的元件中，由于存在的外界磁場改變了件中，由于存在的外界磁場改變了電流的分布使電流

12、所流經的途徑變電流的分布使電流所流經的途徑變長，導致電極間的電阻值增加的現長，導致電極間的電阻值增加的現象稱為磁阻效應象稱為磁阻效應。 磁阻傳感器主要有長方形磁阻元件、柵格型磁阻元件、科賓諾元件以及InSbNisb共晶磁陽元件。磁阻傳感器的應用舉例磁阻傳感器的應用舉例位移測量位移測量:磁敏電阻與被測物體連接在一起，當待測物體移動時，將帶動磁敏電阻在磁場中移動。由于磁阻效應，磁敏電阻的阻值將發生變化，據此可以求得待測物體的位移大小。磁阻式無觸點開關磁阻式無觸點開關:當磁阻元件接近永久磁鐵時，會使元件的阻值增大，由于磁阻元件的輸出信號大，無需再將信號放大就可以直接驅動功率三極管，實現無觸點開關的功

13、能。第三節第三節 磁敏二極管磁敏二極管 它是一種電阻隨磁場大小和方向均它是一種電阻隨磁場大小和方向均改變的結型二端器件，是利用磁阻改變的結型二端器件，是利用磁阻效應進行磁電轉換的。效應進行磁電轉換的。工作原理: 在正向電壓下，加正向磁場和反向磁場時，PIN管的正向電流發生了很大的變化，而且磁場的大小不同，電流變化也不同。主要特性主要特性:磁電特性磁電特性:在給定條件下，磁敏二極在給定條件下，磁敏二極管輸出的電壓變化與外加磁場的關管輸出的電壓變化與外加磁場的關系稱為磁敏二極管的磁電特性。系稱為磁敏二極管的磁電特性。伏安特性伏安特性:磁敏二極管正向偏壓和通磁敏二極管正向偏壓和通過其上電流的關系稱為

14、磁敏二極管過其上電流的關系稱為磁敏二極管的伏安特性。磁敏二極管在不同磁的伏安特性。磁敏二極管在不同磁場強度場強度H作用下，其伏安特性不同。作用下，其伏安特性不同。 溫度特性溫度特性: 溫度特性是指在標準測試條溫度特性是指在標準測試條件下，輸出電壓變化量件下，輸出電壓變化量y隨溫度變化隨溫度變化的規律的規律.磁敏二極管受溫度影響較大。磁敏二極管受溫度影響較大。溫度補償電路:在實際使用中，必須對磁敏二極管進行溫度補償。常用的溫度補償電路有互補式(可以提高磁靈敏度)、差分式(以很好地實現溫度補償，提高靈敏度,還可對具有負阻現象的磁敏二極管溫度補償 )、全橋式(不能使用有負阻特性的磁敏二極管 )和熱敏

15、電阻式(成本低，是常用的溫度補償電路 )四種補償電路。應用應用：磁敏二極管主要在磁場測量、大電流測量、直流無刷馬達、磁力探傷、接近開關、程序控制、位置控制、轉速測量、速度測量和各種工業過程自動控制等技術領域中應用。 第四節第四節 磁敏三極管磁敏三極管 工作原理工作原理：當磁敏三極管不受磁場作用時，由于基區寬度大于載流子的有效擴散長度，因此發射區注入的載流子除少數輸人集電極c外，大部分通過e-p b形成基極電流，形成了基極電流大于集電極電流的情況，使電流放大倍數p1。當受到正向磁場B+的作用時，載流子受洛侖茲力的作用向發射區一側偏轉，從而使集電極電流，c明顯下降，同時，基區復合增大，B增加量較小

16、，放大倍數減小。當受反向磁場B一作用時，載流子受洛侖茲力的作用向集電極區一側偏轉，從而使集電極電流，c增大，基區復合減小，放大倍數增加，B幾乎不變。 磁電特性磁電特性：三極管的磁電特性是在給定條件下，集電極電流的變化Ic與外加磁場B的關系。 伏安特性伏安特性：磁敏三極管的伏安特性與普通晶體管的伏安特性曲線類似。 溫度特性溫度特性及溫度補償：磁敏三極管對溫度比較敏感，使用時必須進行溫度補償。對于硅磁敏三極管可用正溫度系數的普通三極管來補償因溫度而產生的集電極電流的漂移。 磁敏三極管的應用：將磁敏三極管置于磁場作用下，改變磁敏三極管基極電流，該電路的輸出電壓在O71 5V內連續變化，這樣就等效于一

17、個電位器，且無觸點，因而該電位器可用于變化頻繁、調節迅速、噪聲要求低的場合。 第五節第五節 壓磁式傳感器壓磁式傳感器 也稱磁彈性傳感器，是利用鐵磁材也稱磁彈性傳感器，是利用鐵磁材料的壓磁效應制成的傳感器。料的壓磁效應制成的傳感器。壓磁效應是指一些鐵磁材料在受到壓磁效應是指一些鐵磁材料在受到外力作用后，其內部產生應力，因外力作用后，其內部產生應力，因此引起鐵磁材料磁導率變化的物理此引起鐵磁材料磁導率變化的物理現象。現象。 具有壓磁效應的磁彈性體叫做壓磁具有壓磁效應的磁彈性體叫做壓磁元件。受到力的作用后，磁彈性體元件。受到力的作用后，磁彈性體 的磁阻或者磁導率的變化量與作用的磁阻或者磁導率的變化量

18、與作用力成正比，通過特定的測量電路測力成正比，通過特定的測量電路測出磁阻的變化量即可測出作用力的出磁阻的變化量即可測出作用力的大小。大小。壓磁式力傳感器可以實現力壓磁式力傳感器可以實現力-電磁的變電磁的變換，具有輸出信號大、抗干擾性好、換，具有輸出信號大、抗干擾性好、過載能力強、結構簡單、經濟實用、過載能力強、結構簡單、經濟實用、可在惡劣環境下工作等可在惡劣環境下工作等優點優點，可以，可以進行大力值測量及大噸位稱重，廣進行大力值測量及大噸位稱重，廣泛用于重工業、礦山、化工部門；泛用于重工業、礦山、化工部門； 其其缺點缺點是反應速度較低，測量準確是反應速度較低，測量準確度不夠高。度不夠高。 壓磁

19、式傳感器的結構按照其工作的壓磁式傳感器的結構按照其工作的電磁原理可以分為阻流圈式、變壓電磁原理可以分為阻流圈式、變壓器式、橋式、應變式等。其中阻流器式、橋式、應變式等。其中阻流圈式、變壓器式及橋式使用較多。圈式、變壓器式及橋式使用較多。 基本原理：初始時，在他中通過一定的交變電流，鐵芯中就會產生磁場H，方向如圖5-35(b)所示。如果把孔間分成A、B、C、D四個區域，在無壓力情況下，A、B、C、D四個區域的導磁系數相同，磁力線對稱分布，合成磁場H與測量線圈N34的平面平行；磁力線不與測量線圈3。交鏈，故線圈34不產生感應電動式，輸出電壓UO。工作時，如果對壓磁元件施加壓力F，A、B區域將產生很

20、大的應力萬，C、D趨于基本不變：于是A、B區域磁導率下降，磁阻增大；而C、D區域的磁導率基本不變。這樣勵磁線圈產生的磁力線有部分經過C、D區域閉合，而與34線圈交鏈產生感應電動勢g，如圖5-3 5(c)所示。F越大，與34線圈交鏈的磁通量越多，P值越大。通過測量電路可以用電流表或電壓表測出力F的大小。 激磁繞組的安匝特性：激磁繞組的安匝特性： 壓磁傳感器輸出電壓的靈敏度和線性度壓磁傳感器輸出電壓的靈敏度和線性度很大程度上取決于鐵磁材料的磁場強度，很大程度上取決于鐵磁材料的磁場強度，而磁場強度又取決于激磁的安匝數。激而磁場強度又取決于激磁的安匝數。激磁過大或過小都會產生嚴重的非線性和磁過大或過小

21、都會產生嚴重的非線性和靈敏度降低，這是因為在壓磁式傳感器靈敏度降低，這是因為在壓磁式傳感器中，鐵磁材料的磁化現象不僅與外磁場中，鐵磁材料的磁化現象不僅與外磁場的作用有關，還與各個磁疇內部磁矩的的作用有關，還與各個磁疇內部磁矩的總和以及外作用力在材料內部引起的應總和以及外作用力在材料內部引起的應力有關。最佳條件是外加作用力所力有關。最佳條件是外加作用力所產生的磁能與外磁場及磁疇磁產生的磁能與外磁場及磁疇磁能之和接近相等，而且工作在能之和接近相等，而且工作在磁化曲線的線性段，這樣可獲磁化曲線的線性段，這樣可獲較好的靈敏度和線性度。較好的靈敏度和線性度。注：注： 安匝數即為激磁繞組的匝數與安匝數即為

22、激磁繞組的匝數與激磁電流的乘積數值。激磁電流的乘積數值。輸出特性：壓磁傳感器的輸出電壓輸出特性：壓磁傳感器的輸出電壓與作用力之間的關系。與作用力之間的關系。壓磁傳感器的測量誤差壓磁傳感器的測量誤差 壓磁傳感器的測量精度不高是由壓磁傳感器的測量精度不高是由下列誤差所致：下列誤差所致： (a)溫度誤差：主要誤差，是由壓磁溫度誤差：主要誤差，是由壓磁材料的磁化性能受溫度影響較大造材料的磁化性能受溫度影響較大造成的。成的。 (b)磁彈性滯環：是由壓磁材料的磁彈性滯環：是由壓磁材料的磁彈性后效和磁滯作用引起的。磁彈性后效和磁滯作用引起的。 (c)電源影響：激勵電源的電壓幅值、電源影響：激勵電源的電壓幅值

23、、頻率波形及電源的內阻都能直接影頻率波形及電源的內阻都能直接影響磁化特性，因而影響傳感器的精響磁化特性，因而影響傳感器的精度。度。壓磁傳感器的特點壓磁傳感器的特點： 具有輸出功率大、抗干擾能力具有輸出功率大、抗干擾能力強、壽命長、維護方便，適應惡劣強、壽命長、維護方便，適應惡劣環境等有點。環境等有點。常用磁敏傳感器的比較常用磁敏傳感器的比較(提示提示)相同點相同點：都由磁敏元件構成，都是：都由磁敏元件構成，都是利用磁場工作的，都可實現非接觸利用磁場工作的，都可實現非接觸測量等；測量等；不同點不同點： (1)工作原理不同工作原理不同 (2)主要特性不同主要特性不同 (3)主要特點不同主要特點不同

24、課堂訓練課堂訓練1、在磁敏傳感器中，霍爾傳感器是、在磁敏傳感器中，霍爾傳感器是利用何種原理將被測物理量轉換為電利用何種原理將被測物理量轉換為電勢的傳感器（勢的傳感器（ ）A壓電效應力學效應壓電效應力學效應光電效應光電效應 霍爾效應霍爾效應2、 磁敏二極管和光敏二極管不同，磁敏二極管和光敏二極管不同，因為它屬于何種傳感器（因為它屬于何種傳感器（ ）A力學傳感器力敏傳感器力學傳感器力敏傳感器磁敏傳感器磁敏傳感器 光敏傳感器光敏傳感器 3、在磁敏傳感器中，壓磁式傳感器、在磁敏傳感器中，壓磁式傳感器是利用鐵磁材料的何種效應制成的是利用鐵磁材料的何種效應制成的（ ） A壓電效應壓磁效應壓電效應壓磁效應光

25、電效應光電效應 霍爾效應霍爾效應4、壓磁式傳感器是利用何種物質的、壓磁式傳感器是利用何種物質的壓磁效應制成的傳感器（壓磁效應制成的傳感器（ ） A金屬金屬 陶瓷陶瓷鐵磁材料鐵磁材料 高分子高分子5、利用霍爾效應制成的傳感器是指、利用霍爾效應制成的傳感器是指下列哪一種（下列哪一種（ ） A磁敏傳感器磁敏傳感器 溫度傳感器溫度傳感器霍爾傳感器氣敏傳感器霍爾傳感器氣敏傳感器6、磁敏傳感器主要采用何種材料制磁敏傳感器主要采用何種材料制成（成（ ） A半導體半導體 金屬金屬 絕緣材料絕緣材料 無機材料無機材料7、在一定磁感應強度和控制電流下，、在一定磁感應強度和控制電流下，溫度變化溫度變化1時，霍爾電勢

26、的變化百分時，霍爾電勢的變化百分率稱為霍爾電勢的何種參數（率稱為霍爾電勢的何種參數（ ）A溫度效應溫度效應 溫度系數溫度系數 溫差溫差 零度誤差零度誤差8、壓磁式傳感器是利用鐵磁材料的何、壓磁式傳感器是利用鐵磁材料的何種效應制成的傳感器（種效應制成的傳感器（ ）A濕度效應濕度效應 溫度效應溫度效應 壓磁效應壓磁效應 壓電效應壓電效應9、不等位電勢是描述何種傳感器的、不等位電勢是描述何種傳感器的一種重要性能參數（一種重要性能參數（ ）A差動變壓器濕度傳感器差動變壓器濕度傳感器溫度傳感器溫度傳感器 霍爾傳感器霍爾傳感器判斷對錯，對打判斷對錯，對打“”，錯打，錯打“”。10、磁敏傳感器可以進行無接觸

27、測量。、磁敏傳感器可以進行無接觸測量。11、磁敏二極管是根據光生伏打效應、磁敏二極管是根據光生伏打效應制成的。制成的。 12、霍爾傳感器是根據霍爾效應制成、霍爾傳感器是根據霍爾效應制成的傳感器。的傳感器。13、壓磁式傳感器和磁阻式傳感器都、壓磁式傳感器和磁阻式傳感器都屬于磁敏傳感器。屬于磁敏傳感器。填空題填空題14、霍爾傳感器是利用、霍爾傳感器是利用 原理將原理將被測物理量轉化為被測物理量轉化為 的傳感器。的傳感器。 18、霍爾傳感器是利用、霍爾傳感器是利用 原理將原理將被測量轉換為電勢的傳感器，此效應是被測量轉換為電勢的傳感器，此效應是1879年年 在金屬材料中發現的。在金屬材料中發現的。

28、19、磁阻傳感器是基于、磁阻傳感器是基于 效應的磁效應的磁敏元件，此效應導致電極間敏元件，此效應導致電極間 增加。增加。 20、壓磁傳感器的、壓磁傳感器的 和和 特特性很大程度上取決于鐵磁材料的磁場強性很大程度上取決于鐵磁材料的磁場強度，而磁場強度又取決于激磁的安匝數。度，而磁場強度又取決于激磁的安匝數。21、霍爾傳感器主要特性參數有那些？、霍爾傳感器主要特性參數有那些？ 輸入電阻和輸出電阻，額定控制電輸入電阻和輸出電阻，額定控制電流和最大允許電流，不等位電勢和不等流和最大允許電流，不等位電勢和不等位電阻，寄生直流電勢，霍爾電勢溫度位電阻，寄生直流電勢，霍爾電勢溫度系數，其為在一定磁感應強度和

29、控制電系數，其為在一定磁感應強度和控制電流下，溫度沒變化流下，溫度沒變化1度時，霍爾電勢變度時，霍爾電勢變化的百分率化的百分率.22、什么是霍爾效應？、什么是霍爾效應？ 當置于磁場中的半導體薄片的當置于磁場中的半導體薄片的電流方向與磁場方向不一致時，在電流方向與磁場方向不一致時，在半導體薄片上平行于電流和磁場方半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩個面之間產生電動勢的現象向的兩個面之間產生電動勢的現象.23、什么是磁阻效應、什么是磁阻效應 ？ 在兩端設置電流電極的元件中，在兩端設置電流電極的元件中，由于外界磁場改變電流分布造成電由于外界磁場改變電流分布造成電極間電阻值增加的現象極間電阻值增加的現

30、象.24、什么是壓磁效應、什么是壓磁效應 ？壓磁效應是指一些鐵磁材料在受到外力壓磁效應是指一些鐵磁材料在受到外力作用后，其內部產生應力導致鐵磁材料作用后，其內部產生應力導致鐵磁材料磁導率發生變化的物理現象磁導率發生變化的物理現象.25、什么是霍爾電勢？、什么是霍爾電勢？半導體薄片置于磁場中，當它的電流方半導體薄片置于磁場中，當它的電流方向與磁場方向不一致時，半導體薄片上向與磁場方向不一致時，半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩個面之間產平行于電流和磁場方向的兩個面之間產生的電動勢生的電動勢.26、簡述霍爾傳感器需要進行溫、簡述霍爾傳感器需要進行溫度補償的原因。度補償的原因。霍爾傳感器對溫度的變

31、化很敏感，這是霍爾傳感器對溫度的變化很敏感，這是因為半導體材料的電阻率、遷移率和載因為半導體材料的電阻率、遷移率和載流子濃度等都隨溫度變化而變化，因此流子濃度等都隨溫度變化而變化，因此會導致霍爾傳感器的內阻、霍爾電勢等會導致霍爾傳感器的內阻、霍爾電勢等也隨著溫度的變化而變化，從而使霍爾也隨著溫度的變化而變化，從而使霍爾傳感器產生溫度誤差，必須用適當的電傳感器產生溫度誤差，必須用適當的電路進行補償路進行補償. 27、影響壓磁傳感器測量精度的因素、影響壓磁傳感器測量精度的因素有哪些？有哪些？主要由以下測量誤差影響所致：（主要由以下測量誤差影響所致：（1）溫度誤差溫度誤差 為壓磁傳感器的一項主要誤差

32、，為壓磁傳感器的一項主要誤差，主要原因是壓磁材料的磁化特性受溫度主要原因是壓磁材料的磁化特性受溫度影響較大；（影響較大；（2）磁彈性滯環）磁彈性滯環 是由壓磁是由壓磁材料的磁彈性后效和磁滯作用引起的；材料的磁彈性后效和磁滯作用引起的；（3）電源影響）電源影響 激勵電源的電壓幅值、激勵電源的電壓幅值、頻率波形及電源的內阻均是影響磁化特頻率波形及電源的內阻均是影響磁化特性的因素，因而對傳感器的精度亦有影性的因素，因而對傳感器的精度亦有影響響.28、簡述霍爾電勢的產生原理、簡述霍爾電勢的產生原理。一塊半導體薄片置于磁場中一塊半導體薄片置于磁場中(磁場方向垂直于磁場方向垂直于薄片薄片)，當有電流流過時

33、，電子受到洛侖茲力，當有電流流過時，電子受到洛侖茲力作用而發生偏轉。結果在半導體的后端面上作用而發生偏轉。結果在半導體的后端面上電子有所積累，而前端面缺少電子，因此后電子有所積累，而前端面缺少電子，因此后端面帶負電，前端面帶正電，在前后端面形端面帶負電，前端面帶正電，在前后端面形成電場，該電場產生的力阻止電子繼續偏轉；成電場，該電場產生的力阻止電子繼續偏轉；當兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在當兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產生電場，相垂直于電流和磁場的方向上將產生電場，相應的電勢稱為霍爾電勢應的電勢稱為霍爾電勢.29、已知某霍爾傳感器的激勵電流、已知某霍爾傳

34、感器的激勵電流I= 3A，磁場的磁感應強度，磁場的磁感應強度B=510-3 T，導體薄片的厚度導體薄片的厚度d=2mm，霍爾常數，霍爾常數RH0.5，試求薄片導體產生的霍爾，試求薄片導體產生的霍爾電勢電勢UH的大小。的大小。30、已知某霍爾傳感器的激勵電流、已知某霍爾傳感器的激勵電流I=5A，磁場的磁感應強度，磁場的磁感應強度B=510-3 T，導體薄片的厚度，導體薄片的厚度d=1mm，霍爾，霍爾常數常數RH0.8，試求薄片導體產生的，試求薄片導體產生的霍爾電勢霍爾電勢UH的大小。的大小。31、國內某高校采用霍爾傳感器測量電流，、國內某高校采用霍爾傳感器測量電流，已知所用傳感器的霍爾常數為已知所用傳感器的