測(cè)量霍爾電壓時(shí),如何消除副效應(yīng)的影響

由于這些副效應(yīng)與電流和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，在測(cè)量時(shí)，改變電流或磁場(chǎng)的方向，將各次測(cè)得的霍爾電勢(shì)差取平均，就可以基本消除副效應(yīng)影響。

霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是美國(guó)物理學(xué)家霍爾（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)的。

當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng)，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。這個(gè)電勢(shì)差也被稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差。霍爾效應(yīng)使用左手定則判斷。

擴(kuò)展資料：

霍爾效應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)中特別重要?；魻柊l(fā)現(xiàn)，如果對(duì)位于磁場(chǎng)(B)中的導(dǎo)體(d)施加一個(gè)電流(Iv)，該磁場(chǎng)的方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場(chǎng)垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)電壓(UH)，人們將這個(gè)電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。

好比一條路， 本來(lái)大家是均勻的分布在路面上, 往前移動(dòng)。當(dāng)有磁場(chǎng)時(shí)， 大家可能會(huì)被推到靠路的右邊行走。故路 (導(dǎo)體) 的兩側(cè)，就會(huì)產(chǎn)生電壓差。這個(gè)就叫“霍爾效應(yīng)”。根據(jù)霍爾效應(yīng)做成的霍爾器件，就是以磁場(chǎng)為工作媒體，將物體的運(yùn)動(dòng)參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開(kāi)關(guān)的功能。

迄今為止，已在現(xiàn)代汽車(chē)上廣泛應(yīng)用的霍爾器件有：在分電器上作信號(hào)傳感器、ABS系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車(chē)速度表和里程表、液體物理量檢測(cè)器、各種用電負(fù)載的電流檢測(cè)及工作狀態(tài)診斷、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器、各種開(kāi)關(guān)，等等。

例如汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者將霍爾傳感器放在分電器內(nèi)取代機(jī)械斷電器，用作點(diǎn)火脈沖發(fā)生器。這種霍爾式點(diǎn)火脈沖發(fā)生器隨著轉(zhuǎn)速變化的磁場(chǎng)在帶電的半導(dǎo)體層內(nèi)產(chǎn)生脈沖電壓，控制電控單元（ECU）的初級(jí)電流。

相對(duì)于機(jī)械斷電器而言，霍爾式點(diǎn)火脈沖發(fā)生器無(wú)磨損免維護(hù)，能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，還能精確地控制點(diǎn)火正時(shí)，能夠較大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

用作汽車(chē)開(kāi)關(guān)電路上的功率霍爾電路，具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道，轎車(chē)的自動(dòng)化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾。

而在汽車(chē)上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調(diào)電機(jī)和雨刮器電機(jī)在開(kāi)關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，使機(jī)械式開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生較大的電磁干擾信號(hào)。采用功率霍爾開(kāi)關(guān)電路可以減小這些現(xiàn)象。

霍爾器件通過(guò)檢測(cè)磁場(chǎng)變化，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，可用于監(jiān)視和測(cè)量汽車(chē)各部件運(yùn)行參數(shù)的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉(zhuǎn)速等等，并可將這些變量進(jìn)行二次變換；可測(cè)量壓力、質(zhì)量、液位、流速、流量等?；魻柶骷敵隽恐苯优c電控單元接口，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。

如今的霍爾器件都可承受一定的振動(dòng)，可在零下40攝氏度到零上150攝氏度范圍內(nèi)工作，全部密封不受水油污染，完全能夠適應(yīng)汽車(chē)的惡劣工作環(huán)境。

參考資料來(lái)源：百度百科-霍爾效應(yīng)

為什么采用平衡測(cè)量法可以消除霍爾效應(yīng)的負(fù)效應(yīng)

你好，這個(gè)情況因?yàn)榛魻柶瑑?nèi)部的快慢載流子向不同方向偏轉(zhuǎn)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使x方向兩側(cè)產(chǎn)生溫度差，因此霍爾電極和樣品間形成熱電偶，在電極間產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)副效應(yīng)。采用電流和磁場(chǎng)換向的對(duì)稱(chēng)測(cè)量法，基本上能夠把副效應(yīng)的影響從測(cè)量的結(jié)果中消除。 當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng)，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)【摘要】 為什么采用平衡測(cè)量法可以消除霍爾效應(yīng)的負(fù)效應(yīng)【提問(wèn)】 你好，這個(gè)情況因?yàn)榛魻柶瑑?nèi)部的快慢載流子向不同方向偏轉(zhuǎn)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使x方向兩側(cè)產(chǎn)生溫度差，因此霍爾電極和樣品間形成熱電偶，在電極間產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)

霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中為什么會(huì)出現(xiàn)副效應(yīng)？為什么可以通過(guò)“對(duì)稱(chēng)法”測(cè)量來(lái)消除副效應(yīng)？

霍爾片內(nèi)部的快慢載流子向不同方向偏轉(zhuǎn)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使x方向兩側(cè)產(chǎn)生溫度差，因此霍爾電極和樣品間形成熱電偶，在電極間產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)副效應(yīng)。采用電流和磁場(chǎng)換向的對(duì)稱(chēng)測(cè)量法，基本上能夠把副效應(yīng)的影響從測(cè)量的結(jié)果中消除。

當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng)，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。

擴(kuò)展資料

在現(xiàn)代汽車(chē)上廣泛應(yīng)用的霍爾器件有：在分電器上作信號(hào)傳感器、ABS系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車(chē)速度表和里程表、液體物理量檢測(cè)器、各種用電負(fù)載的電流檢測(cè)及工作狀態(tài)診斷、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器、各種開(kāi)關(guān)，等等。

例如汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者將霍爾傳感器放在分電器內(nèi)取代機(jī)械斷電器，用作點(diǎn)火脈沖發(fā)生器。這種霍爾式點(diǎn)火脈沖發(fā)生器隨著轉(zhuǎn)速變化的磁場(chǎng)在帶電的半導(dǎo)體層內(nèi)產(chǎn)生脈沖電壓，控制電控單元（ECU）的初級(jí)電流。

相對(duì)于機(jī)械斷電器而言，霍爾式點(diǎn)火脈沖發(fā)生器無(wú)磨損免維護(hù)，能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，還能精確地控制點(diǎn)火正時(shí)，能夠較大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

用作汽車(chē)開(kāi)關(guān)電路上的功率霍爾電路，具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道，轎車(chē)的自動(dòng)化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾。

而在汽車(chē)上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調(diào)電機(jī)和雨刮器電機(jī)在開(kāi)關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，使機(jī)械式開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生較大的電磁干擾信號(hào)。采用功率霍爾開(kāi)關(guān)電路可以減小這些現(xiàn)象。

霍爾器件中的副效應(yīng)是如何影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的?如何消除副效應(yīng)的影響？

：由于這些副效應(yīng)與電流和磁場(chǎng)的方向有關(guān),在測(cè)量時(shí),改變電流或磁場(chǎng)的方向,將各次測(cè)得的霍爾電勢(shì)差取平均,就可以基本消除副效應(yīng)影響。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)霍爾效應(yīng)對(duì)稱(chēng)測(cè)量法無(wú)法消除的副效應(yīng)有哪些

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)霍爾效應(yīng)對(duì)稱(chēng)測(cè)量法無(wú)法消除的副效應(yīng)如下：

1、厄廷好森效應(yīng)所引起的電位差UE是指由于載流子實(shí)際上是以不同的速度在平行于x軸的方向上運(yùn)動(dòng)著，因此在磁場(chǎng)作用下，大于或小于平均速度的載流子在洛侖茲力和霍爾電場(chǎng)力的共同作用下，向y軸的正向或反向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)，其動(dòng)能在霍爾片兩側(cè)轉(zhuǎn)化為熱能，結(jié)果在1和2兩點(diǎn)間產(chǎn)生溫差，從而出現(xiàn)溫差電動(dòng)勢(shì)UE。

2、能斯脫效應(yīng)所引起的電位差UN是指由于連接點(diǎn)3、4處的接觸電阻可能不同，或由于電極、半導(dǎo)體材料不同而產(chǎn)生不同的焦耳熱，使得電極3和4兩點(diǎn)的溫度不同，從而引起載流子在方向的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱流，它在磁場(chǎng)作用下在1和2兩點(diǎn)間產(chǎn)生電位差UN。

3、里紀(jì)-勒杜克效應(yīng)所引起的電位差UR是指由于上述熱流中的載流子的速度各不相同，在磁場(chǎng)作用下也會(huì)使1和2兩點(diǎn)間出現(xiàn)溫差電動(dòng)勢(shì)UR。同樣，若只考慮3、4處接觸電阻差異而產(chǎn)生的熱流，則UR的方向只與B的方向有關(guān)。

4、不等位效應(yīng)所引起的電位差U0是指由于制作上的困難，1、2兩點(diǎn)不可能恰好處在同一條等位線上，因而只要樣品中有電流通過(guò)，即使磁場(chǎng)B不存在，1與2兩點(diǎn)之間也會(huì)出現(xiàn)電位差U0。U0的正負(fù)號(hào)只與工作電流的方向有關(guān)。嚴(yán)格的說(shuō)，U0的大小在磁場(chǎng)不同時(shí)也略有不同。

5、實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于儀表調(diào)整的狀態(tài)，以及儀器電壓受到雜散電磁場(chǎng)和電源地線的影響，電壓表會(huì)有附加電壓US。US是與電流方向和磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)的量。

擴(kuò)展資料

霍爾效應(yīng)的發(fā)展：

霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。

如今霍爾效應(yīng)不但是測(cè)定半導(dǎo)體材料電學(xué)參數(shù)的主要手段，而且利用該效應(yīng)制成的霍爾器件已廣泛用于非電量的測(cè)量、自動(dòng)控制和信息處理等方面。在工業(yè)生產(chǎn)要求自動(dòng)檢測(cè)和控制的今天，作為敏感元件之一的霍爾器件，將有更廣泛的應(yīng)用前景。

參考資料來(lái)源：

百度百科-霍爾效應(yīng)