霍爾式傳感器

霍爾效應

置於磁場中的靜止載流導體或半導體，當它的電流方向和磁場方向不一致時，載流導體上垂直於電流和磁場方向上的兩個麵之間產生電動勢，這種現象稱霍爾效應。該電動勢稱霍爾電勢，載流導體（多為半導體）稱霍爾元件。霍爾效應是導體中的載流子在磁場中受洛侖磁力作用發生橫向漂移的結果。

如圖在與磁場垂直的半導體薄片上通電流I，假設載流子為電子（N型半導體材料），它沿與電流I相反的方向運動。由於洛侖茲力fL的作用，電子將向一側偏轉（如虛線箭頭方向），並使改側形成電子積累。而另一側形成正電荷積累，元件的橫向形成電場。該電場阻止電子繼續向側麵偏移，當電子所受到的電場力fE與洛侖茲力fL相等時，電子積累達到動態平衡。這時，在兩端橫麵之間建立的電場稱為霍爾電場EH，相應的電勢稱為霍爾電勢UH。

設霍爾片的長度為L，寬度為b，厚度為d。又設電子以均勻的速度v運動，則在垂直方向施加的磁感應強度B的作用下，它受到洛侖茲力