高性能小型化成霍爾傳感器未來(lái)發(fā)展方向

　　霍爾器件應(yīng)用十分廣泛，大致可分為以下幾個(gè)方向：

　　一是測(cè)量載流子濃度。

　　根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的公式，以及在外加磁場(chǎng)中測(cè)量的霍爾電壓可以判斷傳導(dǎo)載流子的極性與濃度。這種方式被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體中摻雜載體的性質(zhì)與濃度的測(cè)量上。

　　二是測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度。

　　只要測(cè)出霍爾電壓，即可算出磁場(chǎng)的大小;若知載流子類型，則由電壓的正負(fù)可測(cè)出磁場(chǎng)方向。反之，若已知磁場(chǎng)方向，則可判斷載流子類型。

　　三是測(cè)量電流強(qiáng)度。

　　將霍爾器件的輸出(必要時(shí)可進(jìn)行放大)送到經(jīng)校準(zhǔn)的顯示器上，即可由輸出電壓的數(shù)值直接得出被測(cè)電流值。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果的精度和線性度都較高，可測(cè)直流、交流和各種波形的電流。但它的測(cè)量范圍、帶寬等受到一定的限制。當(dāng)然，也可采取一些改進(jìn)措施，例如選擇飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高的磁芯材料，制成多層磁芯，采用多個(gè)霍爾元件來(lái)進(jìn)行檢測(cè)等等。這類霍爾電流傳感器的價(jià)格相對(duì)較低，使用非常方便，已得到廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已有許多廠家在生產(chǎn)。

　　四是測(cè)量微小位移。

　　如果霍爾元件的工作電流保持不變，而使其在一個(gè)均勻梯度磁場(chǎng)中移動(dòng)，它輸出的霍爾電壓值只由它在該磁場(chǎng)中的位移量來(lái)決定。用霍爾元件測(cè)量位移的優(yōu)點(diǎn)很多，如慣性小、頻響快、質(zhì)量可靠、壽命長(zhǎng)。以微位移檢測(cè)為基礎(chǔ)，可以構(gòu)成壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、機(jī)械振動(dòng)、加速度、重量等霍爾傳感器。

　　可靠性和成本是瓶頸

　　隨著電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，業(yè)界對(duì)霍爾器件提出了一些新的要求：

　　新的器件結(jié)構(gòu)

　　常規(guī)霍爾元件要求磁場(chǎng)垂直于霍爾元件，且在整個(gè)霍爾元件上是均勻磁場(chǎng)。而在其他情況下，需要根據(jù)磁場(chǎng)分布情況，設(shè)計(jì)各種各樣相應(yīng)的非平面霍爾結(jié)構(gòu)。其中，垂直式霍爾器件是新開(kāi)發(fā)出來(lái)的，具有低噪聲、低失調(diào)和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。