Датчики производственных параметров на основе эффекта Холла.

Эффект Холла применяется для измерения напряженности маг­нитного поля (рис. 18).

Рис. 18. Сущность эффекта Холла.

Датчики, использующие эффект Холла, относятся к генераторным. Они сами вырабатывают электрическое напряже­ние, однозначно определяющее характеристики измеряемого маг­нитного поля.

Эффект Холла имеет место у всех материалов, хотя и в разной степени. Практически же промышленные датчики та­кого рода реализуют на базе полупроводников.

Рис. 18. Эффект Холла.

Если пластина полупроводника единичной толщины помеща­ется в магнитное поле с напряженностью H, а вдоль нее течет ток величиной I и при этом вектор напряженности электрического поля составляет прямой угол с вектором напряженности магнит­ного поля, то на боковых гранях этой пластины возникает раз­ность потенциалов U₀, определяемая выражением:

U₀=К_Н×I×H,

где К_Н — постоянная Холла, которая зависит от концентрации свободных носителей зарядов (электронов и ионов) в материале пластины;

Н – напряжённость магнитного поля;

I - ток.

Для того чтобы эффект Холла проявлялся в наибольшей степе­ни, толщина пластины преобразователя должна быть наимень­шей. В качестве полупроводниковых материалов для пластин дат­чиков, использующих эффект Холла, применяются обычно арсенид индия и фосфид-арсенид индия. Фосфид-арсенид индия ис­пользуется при высоких температурах.

Наиболее широко преобразователи, использующие эффект Холла, применяются для измерения параметров магнитных по­лей, а также для определения характеристик ферромагнитных ма­териалов. С помощью преобра­зователей, использующих эффект Холла, можно измерять угло­вые и линейные перемещения, электрические токи и др.