03.03 霍爾效應目前主要應用於哪些方面?

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霍爾效應(Hall effect)的應用目前已經很成熟,這些在維基百科裡都能很容易地找到,而且維基裡面的相關詞條和參考文獻都列得比較清楚,你可以很方便地查看。

什麼是霍爾效應

霍爾效應說的是我們給一塊金屬加一個垂直方向的磁場(z方向),在縱向加一個電流(x方向),那麼在橫向(y方向)便會產生一個對應的電壓,這個電壓就是霍爾電壓,電壓的正負和金屬中的載流子類型有關,電壓的大小取決於金屬類型和磁場大小和電流大小。一般而言,對於某種特定的金屬來說,霍爾電壓的大小和磁場強度以及電流強度成正比。

圖1. 霍爾效應圖示

霍爾效應的應用

由上面的描述我們可以知道,根據霍爾效應中霍爾電壓與磁場成正比的原理可以利用霍爾效應來探測磁場大小,即製作磁力計;根據霍爾電壓與電流成正比製作成電流計。但是由於一般磁場產生的霍爾電壓特別低,因此一般需要放大。

霍爾效應傳感器很容易從許多不同的製造商處獲得,並可用於各種傳感器,如轉速傳感器(自行車車輪,齒輪齒,汽車速度計,電子點火系統),流體流量傳感器,電流傳感器和壓力傳感器。 在需要堅固且非接觸式開關或電位計的地方也很常見。 其中包括:電動氣槍,電動氣動彩彈槍、觸發器,推車速度控制器,智能手機和一些全球定位系統。

圖2. 集成在鐵氧體環中的霍爾效應電流傳感器的示意圖

圖3. 霍爾效應電流傳感器


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