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霍尔元件的误差原因分析

发布人:wxhxkj 时间:2020-05-05 来源:工程师 发布文章

由于制造工艺问题和实际使用中的一些不利因素,霍尔元件的主要误差包括零位误差和温度误差。

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1.零位误差

霍尔元件的零位误差主要包括不等电位、寄生直流电动势、感应零电动势和自激场零电动势。

(1)不等位电势,不等位电势是霍尔最重要的零位误差类型。原因包括:

①霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上;

②半导体材料的不均匀性导致电阻率的不均匀性或几何尺寸的不均匀性;

③激励电极之间接触不良导致激励电流分布不均匀等。

(2)寄生直流电动势的原因如下:

①激励电极与霍尔电极接触不良导致非接触,形成非欧姆效应,造成整流现象;

②如果两个霍尔电极的尺寸不对称,则两个电极点的热容量不同,散热状态不同,形成极向温差电势。寄生直流电位一般低于1mV,这是影响霍尔温度漂移的原因之一。

(3)当感应零电动势霍尔元件工作在交流或脉冲磁场中时,即使不施加控制电流,霍尔端也会有输出,这就是感应零电动势。主要原因是霍尔电极引线的布置不合理。

(4)自激场零电动势当霍尔元件通电以控制电流时,电流产生磁场,这称为自激场。原因是控制电流引线的不当弯曲。

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2.温度误差及其补偿

霍尔元件由半导体材料制成,因此它们的许多参数具有大的温度系数。当温度变化时,霍尔元素的载流子浓度、迁移率、电阻率和霍尔系数都会发生变化。因此,霍尔元件的输入电阻、输出电阻和灵敏度也会受到温度变化的影响,从而给测量带来较大误差。

为了减小霍尔元件的温度误差,除了选择温度系数小的元件或采取恒温措施外,还可以采取以下温度补偿措施。

(1)使用恒流源供电

(2)选择合适的负载电阻RL

(3)使用热敏元件


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