czujniki-magn.pdf

(3623 KB) Pobierz
Wybrane czujniki
wytwarzane w technologiach
półprzewodnikowych
Czujnik (sensor)
– urządzenie przetwarzające jedną
wielkość fizyczną na inną - najczęściej elektryczną
(napięcie, natężenie prądu, opór elektryczny).
Sygnały elektryczne łatwo wzmocnić, przetworzyć na inną
postać, przesłać, zapisać itd.
W praktyce współczesny czujnik składa się z części
przetwornikowej, układu kondycjonowania sygnału i
części przesyłania sygnału.
1
Czujniki magnetogalwaniczne
Służą do przetwarzania energii
magnetycznej
na energię
elektryczną.
Najpopularniejsze zastosowanie - pomiar pola magnetycznego.
Hallotrony
-
czujniki, których zasada działania opiera się na
klasycznym efekcie Halla.
Efekt Halla
- wystąpienie różnicy potencjałów w przewodniku, w którym płynie prąd elektryczny
I,
gdy
przewodnik znajduje się w poprzecznym do płynącego prądu polu magnetycznym
B.
Napięcie Halla
U
H
pojawia się między płaszczyznami ograniczającymi przewodnik, prostopadle do płaszczyzny wyznaczanej
przez kierunek prądu
I
i wektor indukcji pola magnetycznego
B.
2
Jest ono spowodowane działaniem siły Lorentza
F
na ładunki poruszające się w polu magnetycznym.
Efekt Halla
Siła Lorentza:
- prędkość unoszenia
nośników prądu
Na nośniki działa też siła
kulombowska. Wypadkowa siła:
W stanie równowagi siła Lorentza
i kulombowska równoważą się:
W ogólności trzeba wprowadzić czynnik
geometryczny
g
i napięcie niezrównoważenia:
U
H
= γ I B + U
r
U
r
– napięcie
niezrównoważenia (offset),
stała lub wolnozmienna
wartość dla B = 0.
U
H
= I B/(nqd)= (R
H
/d) I B = γ I B
dla próbki wydłużonej
R
H
- stała Halla
3
Efekt Halla
Stała Halla dla próbki z nośnikami jednego znaku wynosi:
R
H
= ± r/ nq
r – wsp. zależny od mechanizmu
rozpraszania nośników
n – koncentracja nośników
q – ładunek elementarny
Duży sygnał U
H
uzyskuje się dla próbek o dużej ruchliwości nośników
µ ( InSb, GaAs , InAs):
E
H
/E
x
= µB
z
E
H
– pole Halla
E
x
– pole wymuszające prąd
4
Hallotrony – kształty płytek
symbol
hallotronu
CC/HC –zamienne kontakty
CC - prądowe
HC - holowskie
Technologia IC
(pionowa)
Pole B styczne
do powierzchni płytki
5
Dobre źródło informacji: http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/solidstate/technical/hallbook.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin