电子与通信技术
简述霍尔电势产生的原理。
题目
简述霍尔电势产生的原理。
参考答案和解析
正确答案:一块半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场(磁场方向垂直于薄片)中，当有电流I流过时，电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。结果在半导体的后端面上电子有所积累。而前端面缺少电子，因此后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻止电子继续偏转当两力相平衡时，电子积累也平衡，这时在垂直于电流和磁场的方向上将产生电场，相应的电势称为霍尔电势UH。
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相似问题和答案
第1题：
霍尔压力变送器的霍尔元件由半导体材料制成，因此它的性能参数如输入和输出电阻、霍尔常数等也随温度而变化，致使（）变化，产生温度误差。
- A、输出电流
- B、输出电压
- C、霍尔电势
- D、霍尔电位
正确答案:C
第2题：
霍尔元件的不等位电势的概念是什么？产生不等位电势的主要原因有哪些？如何进行补偿？
正确答案: 不等位电势：当磁感应强度B为零、激励电流为额定值IH时，霍尔电极间的空载电势。
产生不等位电势的原因主要有：霍尔电极安装位置不正确（不对称或不在同一等电位面上）；半导体材料的不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀；激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。
第3题：
利用霍尔效应制作的霍尔元件．广泛应用于测量和自动控制等领域。下图是霍尔原理工作图，磁感应强度为B，磁场方向垂直于霍尔元件的工作面向里，通入图示方向的电流为I，a、b两侧面会形成电势差。下列正确的是（ ）。
A．若霍尔元件的载流子是正电荷，a侧电势高于b侧
B．若霍尔元件的载流子是负电荷，a侧电势高于b侧
C．无论霍尔元件的载流子是正、负电荷。a侧电势均高于b侧
D．霍尔元件给定后，霍尔电压反比于磁感应强度B和通人的电流，的大小
B．若霍尔元件的载流子是负电荷，a侧电势高于b侧
C．无论霍尔元件的载流子是正、负电荷。a侧电势均高于b侧
D．霍尔元件给定后，霍尔电压反比于磁感应强度B和通人的电流，的大小
答案：A
解析：
如果霍尔元件的载流子是负电荷，它沿着与电流I相反的x轴负向运动，根据左手定则，
第4题：
霍尔元件不等位电势产生的因素有哪些？怎样补偿？霍尔元件的温度补偿方法有哪些？例举霍尔传感器的应用。
正确答案: 霍尔元件的误差主要由温度和不等位电势造成。
霍尔电势不为零的原因是，霍尔引出电极安装不对称，不在同一等电位面上；激励电极接触不良，半导体材料不均匀造成电阻率不均匀等原因。 采用路桥平衡的方法进行补偿。
外接温度敏感元件进行补偿，两种连接方式：恒流源激励，恒压源激励。原理是在霍尔元件上并联一个温敏电阻RT分流，当温度升高时，霍尔元件输入电阻RIN增大使霍尔电势UH增大，引起电流IH减小。根据分流原理，由于恒流源作用，IH的减小引起IP的增大，RT自动增加分流，而IP增大使IH下降，最终达到霍尔电势UH保持不变的目的。
应用：测位移，霍尔元件磁电编码器，测压力，压差等。
第5题：
霍尔元件越薄，霍尔电势就越大。
正确答案:正确
第6题：
关于霍尔电势下列说法正确的是（）。
- A、霍尔电势正比于激励电流及磁感应强度
- B、霍尔电势的灵敏度与霍尔常数R成正比
- C、霍尔电势与霍尔元件的厚度d成反比
- D、以上说法都对
正确答案:D
第7题：
简述霍尔元件存在不等位电势和不等位电阻的原因。
正确答案: （1）霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上。
（2）半导体材料不均匀。
（3）激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布。
第8题：
霍尔电势
正确答案:由霍尔效应在金属或半导体薄片两侧，产生的电位差，即称作霍尔电势。
第9题：
霍尔元件的不等位电势和温度影响是如何产生的？可采取哪些方式来减小之？
正确答案:（1）不等位电势产生原因：由于制作工艺的限制，两个霍尔电极的位置不能精确同在一个等位面上造成输出误差减小措施：采用外接电路来补偿控制电流为直流时，将霍尔元件看成电阻电桥，利用调节电桥平衡的外接电路来补偿不等位电势。
控制电流为交流时，要同时进行幅值和相位的补偿。
（2）温度误差原因：霍尔元件的霍尔系数 、电阻率、和载流子迁移率、UH、输入电阻、输出电阻都是温度的函数，所以温度变化会引起误差。
减小措施：使用温度系数小的元件，并根据精度要求进行补偿。
补偿时采用桥路补偿器法。
第10题：
什么叫霍尔效应、霍尔电势和霍尔元件？霍尔元件采用何种材料？由什么组成？霍尔元件能够测量哪些物理参数？霍尔元件的不等位电势的概念是什么？温度补偿的方法有哪几种？
正确答案:金属或半导体薄片置于磁场中，沿着垂直于磁场的方向通以电流，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应，所产生的电动势称为霍尔电势。基于霍尔效应工作的半导体器件称为霍尔元件，霍尔元件多采用N型半导体材料。霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成。霍尔片是一块半导体单晶薄片（一般为4×2×0.1mm3），在它的长度方向两端面上焊有a、b两根引线，称为控制电流端引线，通常用红色导线，其焊接处称为控制电极；在它的另两侧端面的中间以点的形式对称地焊有c、d两根霍尔输出引线，通常用绿色导线，其焊接处称为霍尔电极。霍尔元件的壳体是用非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装。
霍尔元件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。
温度补偿方法有分流电阻法和电桥补偿法。