ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ของโพรบฮอลล์คืออะไร?
ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Hall Probes ฉันได้พบข้อสงสัยมากมายเกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ มันเป็นแนวคิดพื้นฐานที่สนับสนุนการทำงานและการประยุกต์ของโพรบฮอลล์ ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกถึงค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ความสำคัญของมันและความเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์โพรบเซ็นเซอร์ฮอลล์ของเราอย่างไร
ทำความเข้าใจกับผลกระทบของห้องโถง
ก่อนที่เราจะดำน้ำในค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์จำเป็นต้องเข้าใจเอฟเฟกต์ฮอลล์ เมื่อสนามแม่เหล็กถูกนำไปใช้ฉากตั้งฉากกับทิศทางของการไหลของกระแสไฟฟ้าในตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์แรงดันไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นตั้งฉากกับทั้งกระแสและสนามแม่เหล็ก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์ที่ค้นพบโดยเอ็ดวินฮอลล์ในปี 2422
เอฟเฟกต์ฮอลล์เกิดขึ้นเนื่องจากผู้ให้บริการประจุ (อิเล็กตรอนหรือหลุม) ในวัสดุสัมผัสกับแรงลอเรนซ์เนื่องจากสนามแม่เหล็ก แรงนี้เบี่ยงเบนความสนใจของผู้ให้บริการไปยังด้านหนึ่งของวัสดุสร้างการแยกประจุและสนามไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเรียกว่าแรงดันฮอลล์สามารถวัดได้และเป็นสัดส่วนกับความแรงของสนามแม่เหล็ก
กำหนดค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์
ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์แสดงว่า (R_H) เป็นคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุที่วัดความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันฮอลล์กระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ในทางคณิตศาสตร์มันสามารถกำหนดเป็น:
[r_h = \ frac {v_hd} {ib}]
โดยที่ (v_h) คือแรงดันฮอลล์ (d) คือความหนาของวัสดุในทิศทางของสนามแม่เหล็ก (i) คือกระแสที่ไหลผ่านวัสดุและ (b) คือความแรงของสนามแม่เหล็ก
ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุเช่นประเภทของผู้ให้บริการประจุ (อิเล็กตรอนหรือหลุม) ความเข้มข้นและความคล่องตัวของพวกเขา ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์บวกบ่งชี้ว่าผู้ให้บริการประจุส่วนใหญ่เป็นหลุม (P - ประเภทเซมิคอนดักเตอร์) ในขณะที่ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์เชิงลบบ่งชี้ว่าผู้ให้บริการประจุส่วนใหญ่เป็นอิเล็กตรอน (N - ประเภทเซมิคอนดักเตอร์)
ความสำคัญของค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์
ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์มีบทบาทสำคัญในการออกแบบและการดำเนินงานของโพรบฮอลล์ มันกำหนดความไวของโพรบซึ่งถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของแรงดันฮอลล์ต่อความแรงของสนามแม่เหล็ก ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ที่สูงขึ้นส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าฮอลล์ขนาดใหญ่สำหรับสนามแม่เหล็กและกระแสที่กำหนดทำให้โพรบมีความไวมากขึ้น
นอกเหนือจากความไวแล้วสัมประสิทธิ์ฮอลล์ยังส่งผลกระทบต่อความเป็นเส้นตรงของการตอบสนองของ Hall Probe วัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์คงที่ในสนามแม่เหล็กและอุณหภูมิที่หลากหลายจะแสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างแรงดันฮอลล์และสนามแม่เหล็กซึ่งเป็นที่ต้องการสำหรับการวัดที่แม่นยำ
ปัจจัยที่มีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ของวัสดุรวมถึงอุณหภูมิความเข้มข้นของสิ่งเจือปนและโครงสร้างผลึก
- อุณหภูมิ: ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ของวัสดุส่วนใหญ่แตกต่างกันไปตามอุณหภูมิเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของผู้ให้บริการประจุและการเคลื่อนย้าย โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นสำหรับทั้ง N - ประเภทและ P - ประเภทเซมิคอนดักเตอร์
- ความเข้มข้น: การปรากฏตัวของสิ่งสกปรกในวัสดุอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสัมประสิทธิ์ฮอลล์ การเติมสารกึ่งตัวนำด้วยสิ่งสกปรกสามารถเปลี่ยนประเภทและความเข้มข้นของผู้ให้บริการประจุซึ่งจะเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์
- โครงสร้างผลึก: โครงสร้างผลึกของวัสดุสามารถมีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ การวางแนวคริสตัลที่แตกต่างกันและข้อบกพร่องของขัดแตะอาจส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนย้ายของผู้ให้บริการประจุและกลไกการกระเจิงซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์
ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ในแอปพลิเคชัน Probe Hall
โพรบฮอลล์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงการวัดสนามแม่เหล็กการตรวจจับกระแสและการตรวจจับตำแหน่ง ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในแอปพลิเคชันเหล่านี้เนื่องจากกำหนดประสิทธิภาพและความแม่นยำของโพรบ
- การวัดสนามแม่เหล็ก: โพรบฮอลล์มักใช้ในการวัดสนามแม่เหล็กในห้องปฏิบัติการวิจัยการตั้งค่าอุตสาหกรรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ความไวของโพรบซึ่งถูกกำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กที่ตรวจพบได้ขั้นต่ำและความแม่นยำในการวัด
- การตรวจจับปัจจุบัน: เซ็นเซอร์ปัจจุบันเอฟเฟกต์ฮอลล์ใช้ในการวัดกระแสที่ไหลผ่านตัวนำโดยไม่ต้องสัมผัสทางไฟฟ้าโดยตรง แรงดันฮอลล์ที่สร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กรอบตัวนำนั้นเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าและค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันฮอลล์และกระแสไฟฟ้า
- การตรวจจับตำแหน่ง: โพรบฮอลล์สามารถใช้ในการตรวจจับตำแหน่งของวัตถุแม่เหล็กโดยการวัดความแรงของสนามแม่เหล็กในตำแหน่งที่แตกต่างกัน ความไวและความเป็นเส้นตรงของโพรบซึ่งได้รับอิทธิพลจากค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจจับตำแหน่งที่แม่นยำ
ผลิตภัณฑ์โพรบเซ็นเซอร์ฮอลล์ของเรา
ที่ บริษัท ของเราเรานำเสนอที่หลากหลายโพรบเซ็นเซอร์ฮอลล์ผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา โพรบฮอลล์ของเราผลิตโดยใช้วัสดุที่มีคุณภาพสูงพร้อมค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์ที่ควบคุมได้ดีมั่นใจได้ว่ามีความไวสูงเชิงเส้นและความแม่นยำ
นอกจากนี้เรายังให้บริการปรับแต่งเพื่อปรับโพรบฮอลล์ของเราให้เข้ากับแอปพลิเคชันเฉพาะ ไม่ว่าคุณจะต้องการโพรบที่มีค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์สูงสำหรับการวัดความไวสูงหรือโพรบที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำเพื่อประสิทธิภาพที่มั่นคงในช่วงอุณหภูมิที่กว้างเราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อพัฒนาวิธีแก้ปัญหาในอุดมคติ
ติดต่อเราสำหรับการจัดซื้อและให้คำปรึกษา
หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์โพรบเซ็นเซอร์ฮอลล์ของเราหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์และแอปพลิเคชันเรายินดีที่จะได้ยินจากคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมให้การสนับสนุนด้านเทคนิคและคำแนะนำเพื่อช่วยคุณเลือกโพรบฮอลล์ที่เหมาะสมสำหรับความต้องการของคุณ
ไม่ว่าคุณจะเป็นนักวิจัยวิศวกรหรือผู้ผลิตเราสามารถนำเสนอโพรบฮอลล์คุณภาพสูงและการบริการลูกค้าที่ยอดเยี่ยม อย่าลังเลที่จะติดต่อเราเพื่อซื้อและให้คำปรึกษา
การอ้างอิง
- Hall, EH (1879) ในการกระทำใหม่ของแม่เหล็กบนกระแสไฟฟ้า วารสารคณิตศาสตร์อเมริกัน, 2 (3), 287 - 292
- Streetman, BG, & Banerjee, SK (2000) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของโซลิดสเตต Prentice Hall
- Popovic, RS (1991) อุปกรณ์เอฟเฟกต์ฮอลล์ อดัมฮิลเกอร์