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标题霍尔效应测厚仪原理

   

提供者: 易推广    发布时间:2010/9/21   阅读次数:416次 >>进入该公司展台
   霍尔效应Hall Effect是一种磁电效应,是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。
霍尔效应原理:是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。  利用霍尔效应原理可以设计制成多种传感器。霍尔电位差UH的基本关系为
  UH=RHIB/d(18)
  RH=1/nq(金属)(19)
  式中RH——霍尔系数:
  n——载流子浓度或自由电子浓度;
  q——电子电量;
  I——通过的电流;
  B——垂直于I的磁感应强度;
  d——导体的厚度。
  对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式与式(19)不同,此处从略。
  由于通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。  若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。  利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。  如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。
 
根据霍尔效应原理,人们用半导体材料制成霍尔元件,它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。目前市场常用的霍尔效应测厚仪有Magna-Mike8500霍尔效应测厚仪和FH7200型/FH7400型霍尔效应壁厚仪,都是用于测量非铁磁性材质的厚度,如塑料瓶,玻璃瓶的厚度。

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