霍爾效應的應用及霍爾效應測試系統的構成

霍爾效應在應用技術中特別重要。霍爾發現，如果對位于磁場(B)中的導體(d)施加一個電流(Iv)，該磁場的方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產生另一個電壓(UH)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產生這種現象被稱為霍爾效應。 好比一條路， 本來大家是均勻的分布在路面上, 往前移動。當有磁場時， 大家可能會被推到靠路的右邊行走。故路 (導體) 的兩側，就會產生電壓差。這個就叫“霍爾效應"。根據霍爾效應做成的霍爾器件，就是以磁場為工作媒體，將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開關的功能。

迄今為止，已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有：在分電器上作信號傳感器、ABS系統中的速度傳感器、汽車速度表和里程表、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度傳感器、各種開關，等等。

例如汽車點火系統，設計者將霍爾傳感器放在分電器內取代機械斷電器，用作點火脈沖發生器。這種霍爾式點火脈沖發生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈沖電壓，控制電控單元（ECU）的初級電流。相對于機械斷電器而言，霍爾式點火脈沖發生器無磨損免維護，能夠適應惡劣的工作環境，還能精*地控制點火正時，能夠較大幅度提高發動機的性能，具有明顯的優勢。

用作汽車開關電路上的功率霍爾電路，具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道，轎車的自動化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪涌電流，使機械式開關觸點產生電弧，產生較大的電磁干擾信號。采用功率霍爾開關電路可以減小這些現象。

霍爾器件通過檢測磁場變化，轉變為電信號輸出，可用于監視和測量汽車各部件運行參數的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等，并可將這些變量進行二次變換；可測量壓力、質量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元接口，可實現自動檢測。如今的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零下40攝氏度到零上150攝氏度范圍內工作，全部密封不受水油污染，*適應汽車的惡劣工作環境。

霍爾效應測試儀，是用于測量半導體材料的載流子濃度、遷移率、電阻率、霍爾系數等重要參數，而這些參數是了解半導體材料電學特性必須預先掌控的，因此是理解和研究半導體器件和半導體材料電學特性必*的工具。

本儀器系統由：電磁鐵、高精度電源、高斯計、高精度恒流源、高精度電壓表、霍爾探頭、電纜、標準樣品、樣品安裝架、系統軟件。為本儀器系統專門研制的JH10 效應儀將恒流源，六位半微伏表及霍耳測量復雜的切矩陣開關組裝成一體，大大減化了實驗的連線與操作。JH10 可單獨做恒流源、微伏表使用。用于測量半導體材料的載流子濃度、遷移率、電阻率、霍爾系數等重要參數，而這些參數是了解半導體材料電學特性必須預先掌控的，因此霍爾效應測試系統是理解和研究半導體器件和半導體材料電學特性必★的工具。 實驗結果由軟件自動計算得到，可同時得到體載流子濃度(Bulk Carrier Concentration)、表面載流子濃度(Sheet Carrier Concentration)、遷移率(Mobility)、電阻率(Resistivity)、霍爾系數(Hall Coefficient)、磁致電阻(Magnetoresistance)等等。