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霍爾(ěr)效應

2016/9/19 14:29:09

霍(huò)爾效(xiào)應在(zài)1879年被E.H. 霍爾發現(xiàn)，它定(dìng)義(yì)了磁場(cháng)和感(gǎn)應(yīng)電(diàn)壓之間(jiān)的(dí)關(guān)係，這種效應和(hé)傳(chuán)統的(dí)感(gǎn)應(yīng)效(xiào)果完全不(bù)同。當電(diàn)流通過一個位於磁(cí)場中(zhōng)的導體(tǐ)的(dí)時候，磁場會(huì)對(duì)導體中的(dí)電子(zǐ)產(chǎn)生一(yī)個(gè)垂直(zhí)於電子(zǐ)運(yùn)動(dòng)方(fāng)向(xiàng)上的作(zuò)用力，從(cóng)而在導體(tǐ)的兩端產生電壓(yā)差。雖(suī)然(rán)這個效(xiào)應多年前(qián)就已經(jīng)被大家知(zhī)道並(bìng)理(lǐ)解，但基(jī)於霍(huò)爾(ěr)效應的傳感(gǎn)器(qì)在材料(liào)工藝(yì)獲得重大(dà)進展前(qián)並不(bù)實用，直到出現(xiàn)了高強(qiáng)度的(dí)恒(héng)定磁體和工作於(yú)小電(diàn)壓(yā)輸出的(dí)信(xìn)號(hào)調節(jié)電路(lù)。根據(jù)設(shè)計(jì)和配置(zhì)的(dí)不(bù)同(tóng)，霍爾(ěr)效應傳感器可以作為(wéi)開(kāi)/關傳(chuán)感(gǎn)器(qì)或(huò)者綫性傳(chuán)感器(qì)。

解釋

在導(dǎo)體(tǐ)上(shàng)外加與(yǔ)電流方向(xiàng)垂直的(dí)磁(cí)場，會使(shǐ)得導(dǎo)體中的電(diàn)子與電洞(dòng)受到(dào)不同(tóng)方(fāng)向的洛(luò)倫茲力而(ér)往不同(tóng)方向上聚(jù)集(jí)，在聚(jù)集(jí)起(qǐ)來(lái)的(dí)電子與電洞之(zhī)間(jiān)會產生(shēng)電(diàn)場(cháng)，此一(yī)電(diàn)場將(jiāng)會(huì)使(shǐ)後來的電子(zǐ)電洞(dòng)受(shòu)到電(diàn)力作用而平(píng)衡(héng)掉(diào)磁(cí)場(cháng)造成的(dí)洛(luò)倫茲(zī)力，使得後來的電(diàn)子電洞能順利(lì)通過(guò)
不(bù)會(huì)偏(piān)移，此(cǐ)稱為霍(huò)爾效(xiào)應。而產生的(dí)內建電壓(yā)稱為(wéi)霍爾(ěr)電(diàn)壓(yā)。

方(fāng)便(biàn)起見(jiàn)，假設導體為一個長方體，長(cháng)度分(fēn)別(bié)為a,b,d，磁(cí)場垂(chuí)直ab平(píng)麵。電(diàn)流經過ad，電流I = nqv(ad)，n為(wéi)電(diàn)荷(hé)密(mì)度(dù)。設(shè)霍(huò)爾(ěr)電壓為(wéi)VH，導體(tǐ)沿霍(huò)爾(ěr)電壓方(fāng)向的電(diàn)場(cháng)為VH / a。設(shè)磁場強(qiáng)度(dù)為B。

洛(luò)倫(lún)茲力

f=qE+qvB/c(Gauss 單位(wèi)製)

電(diàn)荷(hé)在橫向(xiàng)受(shòu)力為零(líng)時不(bù)在發生(shēng)橫(héng)向偏(piān)轉，結果(guǒ)電流(liú)在磁場作(zuò)用下在器(qì)件的(dí)兩(liǎng)個(gè)側(cè)麵(miàn)出(chū)現了(liǎo)穩定(dìng)的異(yì)號(hào)電荷堆積從而形成(chéng)橫向(xiàng)霍爾電場

E= - vB/c

由(yóu)實驗可測出(chū) E= UH/W 定義(yì)霍爾(ěr)電阻為

RH= UH/I =EW/jW= E/j

j = q n v

RH=-vB/c /(qn v)=- B/(qnc)

UH=RH I= -B I /(q n c)

本質

固(gù)體(tǐ)材(cái)料中的(dí)載流子在(zài)外加(jiā)磁場中運動(dòng)時(shí)，因為(wéi)受(shòu)到洛(luò)侖茲力的作用而使軌跡發生偏移(yí)，並在材(cái)料兩側產(chǎn)生電荷(hé)積累，形成垂直(zhí)於電流(liú)方向(xiàng)的(dí)電場，最終使(shǐ)載流子受到(dào)的(dí)洛侖茲力(lì)與(yǔ)電場斥(chì)力相(xiāng)平衡，從而(ér)在兩側建(jiàn)立(lì)起(qǐ)一個(gè)穩定的電(diàn)勢差(chà)即霍爾電(diàn)壓。正(zhèng)交(jiāo)電場(cháng)和(hé)電流強度與磁場(cháng)強(qiáng)度(dù)的(dí)乘(chéng)積(jī)之比(bǐ)就是霍爾係(xì)數。平行電(diàn)場和電流強(qiáng)度之比就(jiù)是電(diàn)阻率。大(dà)量(liáng)的(dí)研究揭(jiē)示：參加(jiā)材料導(dǎo)電(diàn)過程(chéng)的不僅有帶負電(diàn)的電(diàn)子(zǐ)，還有(yǒu)帶正電的空穴。

霍(huò)爾效(xiào)應的相(xiāng)關(guān)產品(pǐn)：

產品名稱(chēng)： REN500B型(xíng)智(zhì)能(néng)化(huà)X，γ輻射(shè)儀
產(chǎn)品描述： REN500B型智(zhì)能(néng)化х-γ輻(fú)射儀是監測各(gè)種(zhǒng)放(fàng)射(shè)性(xìng)工作場所х，γ射綫輻(fú)射劑量率的(dí)專用儀器(qì)。該儀器(qì)具有較大的劑量率測量範圍(wéi)和能量(liáng)響(xiǎng)應特(tè)性(xìng)。此外通過配套(tào)的RenRiRate劑(jì)量(liáng)率管理(lǐ)軟(ruǎn)件可(kě)將存儲(chǔ)的(dí)數(shù)據讀出(chū)後分(fēn)析。該儀器廣(guǎng)泛(fàn)用於(yú)衛生(shēng)，環保(bǎo)，冶金(jīn)，石油，化(huà)工(gōng)，醫院(yuàn)，加(jiā)速(sù)器(qì)，工(gōng)業(yè)探傷(shāng)
產(chǎn)品名稱： X射(shè)綫防護鉛(qiān)服,鉛(qiān)衣,鉛裙(qún),鉛(qiān)帽(mào),鉛眼(yǎn)鏡(jìng),鉛(qiān)手套(tào),鉛腳套，鉛(qiān)頭盔(kuī)
產品描述(shù)： 一，長袖，半袖，無(wú)袖射(shè)綫防(fáng)護(hù)服 1，防(fáng)護鉛(qiān)皮：柔軟防護(hù)材(cái)料； 2，防(fáng)護性能(néng)佳：鉛分(fēn)布均匀；提(tí)供0.35/0.5mmPb鉛當量；耐(nài)磨(mó)，易(yì)清洗(xǐ)表麵材(cái)料 3，結(jié)構(gòu)設計(jì)：采(cǎi)用(yòng)多層(céng)材(cái)料(liào)製(zhì)作，加(jiā)上專業(yè)的(dí)人性化結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓您(nín)穿戴舒適； 4，精密(mì)製作工(gōng)藝：做(zuò)工精
產(chǎn)品(pǐn)名稱： REN700型(xíng)通道式(shì)車輛(liàng)放射(shè)性檢測係統(tǒng)
產(chǎn)品描(miáo)述(shù)： 簡介(jiè)： REN700型通道式車輛放(fàng)射性檢測係(xì)統是用(yòng)於(yú)對通(tōng)過(guò)通(tōng)道的卡車(chē)，集(jí)裝(zhuāng)箱等車輛內(nèi)運輸物品的(dí)放射性汙染及(jí)輻射泄(xiè)露水(shuǐ)平的全天候探測係統。該(gāi)係(xì)統(tǒng)具有靈敏(mǐn)度(dù)高，探測(cè)範(fàn)圍廣，響應(yīng)時間短(duǎn)等(děng)特點，可(kě)實現(xiàn)自動輻射報(bào)警(jǐng)，自動數(shù)據存(cún)儲，自動抓拍通(tōng)過車輛(liàng)照片等功能(néng)。主要安裝在(zài)核(hé)
產(chǎn)品名(míng)稱： 中子及(jí)X，γ，β外(wài)照射個人劑(jì)量監測(cè)服(fú)務
產(chǎn)品(pǐn)描述： 放射(shè)工(gōng)作人(rén)員(yuán)個人劑量(liáng)委托監測(cè)服(fú)務依據(jù)《GB18871-2002電離輻(fú)射(shè)防(fáng)護(hù)與(yǔ)輻(fú)射(shè)源安(ān)全基本標(biāo)準(zhǔn)》和《GBZ128-2002職(zhí)業性外照(zhào)射個(gè)人(rén)監測(cè)規範》的要(yào)求(qiú)，以熱(rè)釋光(guāng)個人劑量(liáng)計作(zuò)為監(jiān)測(cè)手段，為(wéi)放射工(gōng)作人(rén)員(yuán)提(tí)供(gōng)個人劑(jì)量委托監(jiān)測(cè)服務，並(bìng)為企業(yè)或衛生行(háng)政部(bù)
產(chǎn)品名稱： REN係(xì)列智(zhì)能化(huà)輻射探頭
產品描述： REN係列智能化(huà)輻(fú)射探頭均(jūn)可(kě)和(hé)REN300，REN300A，REN300B係列(liè)主(zhǔ)機(jī)配套(tào)使(shǐ)用(yòng),也可以單獨配套RenRiArea輻射區(qū)域監(jiān)測軟件使用(yòng)。且(qiě)具(jù)有RS485/RS232的通訊能力(lì)。所(suǒ)有(yǒu)探(tàn)頭均可單獨外(wài)接報(bào)警燈，在超閾值(zhí)的(dí)情(qíng)況下(xià)就地給(gěi)出聲(shēng)光(guāng)報警(jǐng)。（一）REN-GM-L型 GM管(guǎn)
產(chǎn)品(pǐn)名稱(chēng)： REN400型X，γ，α，β，中子多功能(néng)輻(fú)射檢(jiǎn)測儀(yí)
產品(pǐn)描述(shù)： REN400型(xíng)多(duō)功(gōng)能(néng)輻射檢(jiǎn)測儀是(shì)以內(nèi)置高靈(líng)敏度蓋格計數管(guǎn)為探(tàn)測(cè)器(qì)，外接不同(tóng)類(lèi)型(xíng)的探(tàn)頭來實(shí)現對低(dī)劑量(liáng)χ，γ射(shè)綫，高劑量χ，γ射綫，α，β射(shè)綫(xiàn)和中子射綫的檢測。作(zuò)為(wéi)多(duō)功(gōng)能(néng)輻射巡測(cè)儀，能顯示(shì)工作場(cháng)所(suǒ)的(dí)輻射值，自動連(lián)續測(cè)量(liáng)和(hé)記錄280萬條輻(fú)射劑量(liáng)率數據，更換(huàn)
產品(pǐn)名稱： 鉛屏風(fēng)，鉛(qiān)衣架(jià)，電離輻射警示牌，分源防(fáng)護(hù)屏(píng)，鉛箱，注射(shè)器防(fáng)護套，報警燈
產(chǎn)品(pǐn)描述(shù)： 單聯(lián)移動式防護屏(píng)風 1，規格尺(chǐ)寸(cùn)： H×W：1800×900 (mm)2，商(shāng)品描述：上部(bù)鉛有機玻(bō)璃的(dí)高(gāo)度為 H×W：240×240 (mm)3，鉛當量：鉛(qiān)玻璃0.5mmPb，下部分鉛當量(liáng)為0.5mmpb4，外飾(shì)材料(liào)：碳素(sù)鋼板噴(pēn)
產(chǎn)品(pǐn)名稱： REN800A型中(zhōng)子(zǐ)，X，γ輻射(shè)周圍劑量當量(率(shuài))儀(yí)
產(chǎn)品描(miáo)述(shù)： REN800A型中子，X，γ輻(fú)射周圍(wéi)劑(jì)量當(dāng)量(liáng)(率)儀(yí)內置一個(gè)進(jìn)口He-3管和(hé)一個GM管(guǎn)作(zuò)為(wéi)探測器，能(néng)同時(shí)檢測(cè)中(zhōng)子(zǐ)和(hé)X，γ射綫。該(gāi)儀器(qì)使用方便；靈(líng)敏度高(gāo)，抗γ性能好，能量(liáng)響應(yīng)特性(xìng)好(hǎo)。此(cǐ)外(wài)通(tōng)過配(pèi)套(tào)的RenRiRate輻射(shè)劑量管(guǎn)理軟件可將存儲的數(shù)據讀(dú)出後分(fēn)析。該(gāi)儀(yí)器(qì)適用於環(huán)保(bǎo)，化工(gōng)，水泥(ní)，煤礦，土木(mù)工(gōng)程，

輻(fú)射防(fáng)護

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