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(多图) 霍尔效应传感器可测量磁场和检测位置

Jeffrey Dierker?? 2014年07月04日 ?? 收藏0

霍尔效应传感器历史

自从1879年Edwin H.Hall博士用一片金箔做实验时出现这种行为后,霍尔效应的知识就被广泛流传开来。虽然现代传感器的开发花去了全球科学家和工程师大量的时间和精力,但霍金的开发起到了抛砖引玉的作用。选取合适的材料是导致延迟的部分原因。在20世纪50年代中期之前,铋是用于传感器开发的最好实用材料。虽然仍然不理想,但铋可以提供足够的霍尔电压和稳定性,完全可以在诸如电磁场控制器等设备中用作传感器。

在20世纪40年代期间材料科学终于迎来了突破性进展,当时III-V族半导体是苏联的主要研究课题。德国西门子公司的科学家则首先认识到,新发现的这些化合物特性可以做出优异的霍尔效应器件(霍尔发电机)。

这类半导体具有霍尔效应应用所需的高载流子迁移率和高电阻率,并且在可变温度条件下具有卓越的稳定性。到20世纪50年代晚期,美国俄亥俄州的研究人员发掘出砷化铟和锑化铟的独特性能,并因此诞生了多家生产基于霍尔效应的产品的公司。作为仪器级传感器,砷化铟器件在稳定性、低噪声和最小温度系统等方面的性能至今还未被其它材料超越。

许多年来,集成电路制造商一直在致力于向市场提供硅霍尔效应器件。它们的大批量生产设施和向传感器增加其它电路的能力为低成本高度通用的器件带来了希望。到20世纪70年代晚期,硅霍尔效应开关得到了长足发展。施密特触发器和输出晶体管的加入给业界带来了极有影响力的器件,这种器件可以提供与磁场存在或消失有关的大输出变化。但获得精确和可重复的结果还存在一些问题。测量的结果通常会受到高温度系数和可变开关校准的影响。直到20世纪80年代,现代校准和补偿电路才使得当今的集成式传感器达到了相当高的性能水平。

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霍尔效应? 传感器? 磁场? 接近检测?

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